某研究性学习小组欲利用已经学过的化学知识和下列装置制取少量次氯酸钠,并进一步探究次氯酸钠的化学性质。
相关资料:反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O属于放热反应,温度稍高时便发生副反应:3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O。
(1)制取氯气时,在烧瓶中加入一定量的二氧化锰,通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。请在装置A、B、C中选择一个合适的装置放在②处________。
(2)部分学生认为上述装置存在缺点,他们指出在前两个仪器之间应增加如D图所示的装置:你认为D中所盛液体是________,其作用是____________。
(3)该化学兴趣小组对产品的性质进行了如下探究。
第一步,测其pH=10。结合相关离子方程式解释原因________。
第二步,该化学兴趣小组的同学备选了紫色石蕊试液对次氯酸钠的性质进行实验检验。请你帮助他们完成实验报告:
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
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下图为某实验者设计的验证银圆(银和铜的合金)完全溶解于一定量的浓硝酸后生成NO2气体中含有NO的实验装置图。常温时,NO2与N2O4同时存在;在低于0℃时,几乎只有无色的N2O4的晶体存在。
(1)反应前先打开A中的活塞K1,持续通一段时间N2,其理由是。
(2)若装置中缺B,其后果是。
(3)反应结束后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,D瓶内气体由无色变为红棕色;若通入的是热氧气,则瓶内气体的颜色比以前更深,其原因是。
(4)C装置的作用是;E中a仪器所起的作用是。
(5)已知该银圆的质量为25g,加入75mL 12mol·L—1的浓硝酸。实验结束后,A中烧瓶内溶液中H+的浓度为2mol·L—1(反应中HNO3既无挥发也无分解),溶液体积仍为75mL。
①参加反应的硝酸的物质的量是。
②为测定该银圆中铜的质量分数,还需进行的主要实验操作是。
我们知道“喷泉”是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
(1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管与烧杯中分别盛有液体。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是()
A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
(2)某学生积极思考产生喷泉的其他方法,并设计了图乙所示装置。
①在图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是
A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸 D.NH4HCO3与稀盐酸
这种方法产生喷泉的原理是
②在图乙锥形瓶外放一水槽,锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冰水后,再加入足量的下列物质,结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是
A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜
③比较上述图甲和图乙两套装置,从产生喷泉原理来分析,图甲是上部烧瓶内压强;图乙是下部锥形瓶内气体压强(均填“增大”或“减小”)。
(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述(填“图甲”或“图乙”)装置的原理相似。
已知25℃、101 kPa下,稀的强酸与强碱溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol。
(1)写出表示稀硫酸与稀烧碱溶液发生反应的中和热的热化学方程式:。
(2)学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热装置如图。
①实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需:。
②该装置中有一处错误是:,如果用该错误装置测定,结果会(填“偏高”“偏低”“无影响”)
③如果,该生用50 mL 0.25 mol/L的稀硫酸与50 mL 0.55 mol/L的稀烧碱溶液,他用试剂的用量的理由是:。在该实验中需要测定某种数据,完成一次实验,需要测定该数据的次数为次。
④若反应前溶液以及中和后的混合液的密度均设为 1 g/cm3,混合前酸与碱的温度均为t1,混合后溶液的温度为t2,比热容为 4.18 J/(g·℃)。那么该生测定中和热:ΔH=。
(3)学生乙用2 mol/L的硫酸来测定与锌粒和锌粉反应的快慢,设计如图(Ⅰ)装置:
图Ⅰ图Ⅱ
①该生两次实验测定时间均设定为10 min,那么他还要测定的另一个数据是:
。
②如果将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数,发现滴定管中液面高于干燥管中液面,应先采取的操作是:。
③该实验结果中,你估计与酸反应较快的是。
(12分)酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常用冰醋酸、无水乙醇和浓硫酸混合,在加热条件下反应制得:
请根据要求回答下列问题:
(1) 写出该反应的化学方程式
(2)此反应中浓硫酸的作用是
饱和碳酸钠的作用是
(3)若采用同位素示踪法研究该化学反应,反应物无水乙醇中含有18O,冰醋酸中均为16O,反应后的混合物中,含有18O的物质有
(4)若用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,锥形瓶中的现象为,不过往往产率偏低,其原因可能为(任填2种)
(8分) 某学生为验证苯的沸点(80.1℃)比水低,设计了如右图1所示的实验装置:(某些固定装置已略去)
(1)该实验中能够说明苯的沸点比水低的实验现象是。
(2)使用该实验装置的一个明显的缺点就是难以控制苯蒸气的大量外逸,有人在盛苯的试管口装上一个带有直玻璃导管的塞子(如右图2所示) ,改进后装置的直玻璃导管能防止苯蒸气的大量外逸的原因是
(3)该实验的加热方法叫加热, 其优点是