某研究性学习小组欲利用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①②装置之间应增加如D所示的装置，你认为D中所盛液体是________，其作用是________________________________________。
（3）该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，该小组的同学选用了紫色石蕊试液对次氯酸钠的性质进行探究。请你帮助他们完成下表：
| 实验操作 |
预期现象 |
结论 |
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氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的可用于向瓶中鼓入空气的仪器)。
(1)氯水需临时配制的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是 。
(3)用图乙所示装置中配制氯水时,操作步骤如下:
①关闭活塞2 ,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1 ,将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1 ,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A ,使氯气不断溶入水中。用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是 。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸,可能引起的后果是 。
(4)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A 中取用少量氯水,方法是。
某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
(1)装置F中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用 (填以下选项的代号)。
A.碱石灰 B.生石灰 C.二氧化硅 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:B ,D ,E (均填编号)。
(4)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气,装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵:。
(5)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体,如何处理?
。
某研究性学习小组为合成1
丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH
CH2+CO+H2
CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOH
CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化学反应方程式: , 。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是 , 。c和d中盛装的试剂分别是 , 。若用以上装置制备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ;在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是 (填序号)。
①饱和Na2SO3溶液；②酸性KMnO4溶液；③石灰水；④无水CuSO4；⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是 。
a.低温、高压、催化剂
b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂
d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。为纯化1丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)
RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线:
粗品
滤液
有机层
1丁醇、乙醚
纯品
试剂1为 ,操作1为 ,操作2为 ,操作3为 。
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
+2KMnO4
+KOH+
2MnO2↓+H2O
+HCl
+KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115 ℃开始熔化,达到130 ℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请完成表中内容。
| 序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
| ① |
将白色固体B加入水中,加热溶解, |
得到白色晶体和无色滤液 |
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| ② |
取少量滤液于试管中, |
生成白色沉淀 |
滤液含Cl- |
| ③ |
干燥白色晶体, |
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白色晶体 是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL甲醇溶液,移取25.00 mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留二位有效数字)。
为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数,某化学活动小组设计了如图所示的实验装置,并完成以下实验探究。
(1)往圆底烧瓶中加入m g铁碳合金,并滴入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:①常温下,Fe在浓硫酸中钝化;② 。
(2)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还可能的原因是 。
(3)装置B的作用是 。
(4)甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成,他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为 。
(5)乙同学认为甲同学的结论是错误的,他认为为了确认二氧化碳的存在,需在装置B-C之间添加装置M。装置E、F中盛放的试剂分别是 、 。重新实验后观察到装置F中的现象是 。
(6)有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO4溶液来测定(5Fe2++Mn
+8H+
5Fe3++Mn2++4H2O)。
测定铁元素质量分数的实验步骤如下:
Ⅰ.往烧瓶A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
Ⅱ.将滤液B稀释为250 mL;
Ⅲ.取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为V mL。
①步骤Ⅱ中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须要用到的是 。
②丙同学设计了下列滴定方式(夹持仪器省略),最合理的是 (填字母序号)。
③滴定过程中 (填“需要”或“不需要”)加入指示剂。
④铁碳合金中铁元素的质量分数为 。