半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl,遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
| PCl3 |
-112 |
75.5 |
| POCl3 |
2 |
105.3 |
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是 ,E中冷水的作用是 ,F中碱石灰的作用是 。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通入干燥CO2的作用是 。通过控制K1、K2能除去A、B装置中的空气,具体的方法是 。
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过 (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
已知镁能在二氧化碳中燃烧，反应的化学方程式为2Mg＋CO2
2MgO＋C。某课外活动小组根据Mg与CO2的反应原理，探究Mg与SO2的反应及固体产物，实验装置如图所示。请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为______________。
（2）装置B中盛装的干燥剂可以是_______（填序号）。
①浓硫酸②无水CaCl2③碱石灰④五氧化二磷
（3）实验开始时，先让A中反应进行一段时间，然后再点燃C处酒精灯，这样做的目的是_______。
（4）D装置的作用是___________，发生反应的离子方程式为______________________。
（5）甲同学认为镁与SO2反应的方程式应该是2Mg+SO22MgO+S；
乙同学认为硫是活泼的非金属，发生的反应应该是3Mg+SO22MgO+MgS；
而丙同学认为SO2是酸性氧化物，发生的反应应该是：2Mg+3SO22MgSO3+S。
要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO3和MgS都是微溶于水，且都能与盐酸发生复分解反应放出气体；
限选试剂：2mol/L HCl、2mol/L HNO3、蒸馏水、2mol/LNaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO4；仪器和用品自选。请填写下表中的空格：
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量反应后所得固体样品于试管Ⅰ中 |
|
| 步骤2：向试管Ⅰ中的固体慢慢滴加__________， 试管Ⅰ口塞上带导管的单孔塞，并将导管插入盛有________的试管Ⅱ中。 |
a．若试管Ⅰ中的固体未完全溶解，且_______，则甲同学的推测是正确的。 b．若试管Ⅰ中的____________，则乙同学的推测正确。 |
根据上述实验探究，能证明丙同学推测正确的操作和预期现象是_________________。
硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一，反应原理为：
2Na2S+Na2CO3+4SO2＝3Na2S2O3+CO2（该反应△H＞0）
某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O实验装置图如下。
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若 ，则整个装置气密性良好。装置D的作用是____________。装置E中为___________溶液。
（2）装置A中发生反应的化学方程式为_______________________。
（3）①装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择 。
a．酸性高锰酸钾溶液 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液d．饱和NaHCO3溶液
②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变C中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是 、 。（写出两条）
（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论： 。
（已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O32‾+2H+=S↑+SO2↑+H2O；供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液）
（5）Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：准确称取a g KIO3固体配成溶液，加入过量KI固体和H2SO4溶液，滴加指示剂，用Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。则c（Na2S2O3）＝_________mol·L－1。（只列出算式，不作运算）
（已知：IO3－＋5I－+6H+＝3I2＋3H2O 2S2O32－＋I2＝S4O62－＋2I－）
已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：
（1）装置的连接顺序为。
（2）饱和食盐水的作用是。
（3）反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：
①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为_____________________。
②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是。
（4）已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②另取同浓度的 FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。
实验①说明；
实验②的目的是；
得出结论：溶液褪色的原因是。
Ⅰ．实验室制备一氧化碳原理是：HCOOH
H2O+CO↑。
（1）从下图挑选所需的仪器，画出Ⅰ中所缺的气体发生装置，并标明容器中的试剂。
（2）装置Ⅱ的作用是。
Ⅱ．实验室制备四水甲酸铜[Cu（HCOO）2·4H2O]晶体实验步骤如下：
（1）碱式碳酸铜的制备：
a、步骤ⅰ是将一定量胆矾和NaHCO3固体一起放到研钵中研磨，其目的是。
b、步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中，反应温度控制在70℃—80℃，如果看到（填写实验现象），说明温度过高。
c、相关的化学方程式是。
（2）四水甲酸铜[Cu（HCOO）2·4H2O]晶体的制备：
将碱式碳酸铜固体放入烧杯中，加入一定量热的蒸馏水，再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解，趁热过滤除去少量不溶性杂质。然后蒸发，冷却，过滤，再用少量无水乙醇洗涤晶体2—3次，晾干，得到产品。
a、相关的化学方程式是。
b、“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因是。
c、用乙醇洗涤晶体的目的是。
Ⅲ．探究小组用滴定法测定四水甲酸铜[Cu（HCOO）2·4H2O]（Mr＝226）含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol /L－1 EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下：Cu2++H2Y2－ ＝CuY2－+2H+，写出：（1）计算Cu（HCOO）2·4H2O质量分数的表达式ω＝______；
（2）下列操作会导致Cu（HCOO）2·4H2O含量的测定结果偏高的是___________。
a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
学习小组设计了如下图实验（部分装置），将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质：
（1）通入氯气后，A中的现象是。C装置中发生反应的离子方程式为：。
（2）通入氯气一段时间后，B瓶的溶液中有一部分SO32-氧化成SO42-。该试验方案，检验B瓶溶液中Cl-和SO42-的存在。
| 实 验 步 骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取适量B瓶中溶液于一干净试管中，滴加。 |
若产生白色沉淀，则B瓶溶液中存在SO42-。 |
 步骤2：另取适量B瓶中溶液于试管一干净试管中，滴加过量的2 mol/L HNO3和l mol/L Ba(NO3)2溶液，振荡，静置。 |
产生白色沉淀。 |
| 步骤3：取步骤2后试管中的上层清液于一干净试管中，滴加0. 1 mol/L AgNO3溶液，振荡。 |
。 |
实验步骤2的目的是：。
（3）为准确测定通入氯气一段时间后C瓶中剩余FeCl2的物质的量。实验如下：
①配制250 mL 溶液：将C瓶中全部溶液取出盛于250 mL容量瓶中，并准确配制成250 mL溶液。确保C瓶中的溶液全部取出（溶质无损失），需进行的操作是。
②滴定：准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中，将0.20 mol/L KMnO4溶液装入滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
（反应方程式： Fe2+＋MnO4-＋H+ — Fe3+＋Mn2+＋H2O，未配平）
③计算：C瓶中剩余FeCl2的物质的量，n(FeCl2)＝mol。