柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br一、SO42一、Cl一等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作②的所需的主要仪器是 。
(2)参照下图溶解度曲线,得到的固体A的主要成分是 (填化学式)。
(3)同学甲提出一些新的方案,对上述操作②后无色溶液进行除杂提纯,其方案如下:
【有关资料】
化学式 |
BaCO3 |
BaSO4 |
Ca(OH)2 |
MgCO3 |
Mg(OH)2 |
Ksp |
8.1×10一9 |
1.08×10一10 |
1.0×10一4 |
3.5×10一5 |
1.6×10一11 |
【设计除杂过程】
a、已知试剂B是K2CO3溶液,则溶液A的主要成分是 (填化学式)。
【获取纯净氯化钾】
b、对溶液B加热并不断滴加l mol· L-1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C。该操作的目的是 。将溶液C倒入蒸发皿中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到出现较多晶体时,停止加热。
【问题讨论】
c、进行操作⑤中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时溶液B中Mg2+物质的量浓度为 。
22、某研究小组按图示方向将A装置与下面所示装置相连,设计实验,研究铁与浓硫酸的反应。请你帮助完成下列实验报告,并回答有关问题。
实验现象 |
结论及解释 |
|
①将铁钉(足量)加入烧瓶中,再向其中滴加含amolH2SO4的浓硫酸溶液 |
未见明显现象 |
原因: 。 |
②点燃A、G处酒精灯 |
片刻后,烧瓶中溶液的颜色发生变化,并有气泡产生。C中溶液颜色,E中溶液未见明显变化。一段时间后,黑色的CuO变成了红色,此时E装置溶液颜色仍未有颜色变化 |
烧瓶中发生的所有反应 的化学方程式: 说明产生的SO2气体完全被D中溶液吸收 |
填完上述实验报告并回答下列问题:
(1)连接好装置后,盛放药品前,首先要进行操作。
(2)装置D的作用是,若现在实验室没有酸性高锰酸钾溶液,则D装置中的溶液可用(填编号)代替
A、蒸馏水 B、浓硫酸 C、浓NaOH溶液 D、饱和NaHSO3溶液
(3)装置F中的溶液是,装置H的作用是:
(4)为了测定产生的SO2的量,实验后向烧瓶中加足量的盐酸至无气泡产生,再加足量的BaCl2溶液至沉淀完全,然后进行、、干燥、称量。为判断沉淀完全,应该进行的操作是:。
(5)若(4)所得沉淀的质量为mg,则反应产生的SO2在标准状况的体积为:
L(列出计算式即可)
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分仪器和夹持装置已略去)。
①仪器A的名称是 。
②装置B中发生反应的离子方程式是 。
③有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要(填“是”或“否”) 。
(2)试剂X用于调节pH以除去杂质, X可选用下列试剂中的(填序号) 。
a.NaOH b.NH3·H2O c.CuO d.Cu2(OH) 2CO3 e.CuSO4
(3)在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。
在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq) +4Cl-(aq)CuCl42-(aq) +4H2O(l)
蓝色 黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K= 。若增大氯离子浓度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”) 。
②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是(填序号) 。
a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
c.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色
d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375mol/LNaOH溶液中得到漂水。某同学想在实验室探究Cl2性质
并模拟制备漂水,下图是部分实验装置。已知KMnO4与盐酸溶液反应可以制取Cl2。
(1)配制物质的量浓度为0.375 mol/LNaOH溶液时,主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和 。
(2)浓硫酸的作用是 。
(3)装置E中发生化学反应的离子方程式为 。
(4)装置B中饱和NaCl溶液可用于除去Cl2中的HCl气体,已知氯气与水的反应是一个可逆反应,请简述饱和NaCl溶液除去Cl2
中HCl气体的原理(用离子方程式表示和文字说明) 。
(5)实验时装置D中湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有褪色,放置一段时间后,纸条全部褪色。该同学认为Cl2的密度比空气大,
可能是试管下部Cl2的浓度大于试管上部Cl2的浓度所导致的。请判断该解释是否合理,并分析产生上述实验现象的原因 ;
如需改进,请简述设计方案 (若认为合理。则此问可不答)。
实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入__________,目的是__________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是__________________________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,
边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是__________________________
(4)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物下列框图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:____________,分离方法I是____________,分离方法II是____________,
试剂b是______________,分离方法III是______________。
(5)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酯和水的乙酸乙酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人实验结果如下:
甲得到了显酸性的酯的混合物
乙得到了大量水溶性的物质
丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。
试解答下列问题:
①甲实验失败的原因是:_______________________________________________
②乙实验失败的原因是:_______________________________________________
某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
请回答:
(1)实验室制备氨气的化学方程式为;干燥氨气常用的干燥剂是。
(2)收集氨气时,请你选择氨气的进气口(填“a”或“b”),理由是。
(3)若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是(填序号)。
(5)氨气在催化剂并且加热时会被空气氧化,这是工业制硝酸的第一步反应,写出该反应的化学方程式。