)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
物质 |
SiCl4 |
AlCl3 |
FeCl3 |
沸点/℃ |
57.7 |
- |
315 |
熔点/℃ |
-70.0 |
- |
- |
升华温度/℃ |
- |
180 |
300 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_____________, 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置C中的试剂是 ; D、E间导管短且粗的原因是 。
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3: 。
【设计方案,进行实验】可供选择的实验试剂有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:
序号 |
操 作 |
可能出现的现象 |
结论 |
① |
向a试管中滴加几滴 溶液 |
若溶液褪色 |
则假设1成立 |
若溶液不褪色 |
则假设2或3成立 |
||
② |
向b试管中滴加几滴 溶液 |
若溶液褪色 |
则假设1或3成立 |
若溶液不褪色 |
假设2成立 |
||
③ |
向c试管中滴加几滴 溶液 |
|
假设3成立 |
某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作I是配制溶液,所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有、.(填仪器名称)
(2)下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是________________(填写序号)。
①未洗涤烧杯和玻璃棒
②定容时俯视容量瓶的刻度线
③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水
④摇匀后,发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
(3)请写出加入氯水发生的离子方程式,
(4)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是。
(5)若原样品质量a为50g,加热后红棕色固体质量b为3g,则样品中铁元素的质量分数是。
铁铜单质及其化合物的应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按照如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表:
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
氢氧化物开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)加入氧化剂的目的是
(2)下列最适合作氧化剂X的是
A.K2Cr2O7B.NaClOC.H2O2D.KMnO4
(3)加入的物质Y是
(4)如果不用物质Y而直接用可溶性碱溶液能不能达到目的?(填“能”或者“不能”)。若不能,试解释原因(若填“能”,此空不用回答)
(5)最后能不能直接蒸发得到CuCl2·2H2O?(填“能”或者“不能”)。若不能,应该如何操作才能得到CuCl2·2H2O(若填“能”,此空不用回答)
(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是
(7)若向溶液Ⅱ中加入镁粉,产生的气体是,试解释原因
(8)FeCl3溶液具有净水作用的原因是
(共12分)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度, 请填写下列空白:
(1)将10.00 mL过氧化氢溶液至250mL ___________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数和化学式分别填在下列横线和括号内。
MnO4- +H2O2+H+="=" Mn2++O2+( )
(3)移取10mL过氧化氢溶液可以用_________________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。不用碱式滴定管盛装KMnO4标准液的原因是,滴定到达终点的现象是__________ _____________。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为_________________________________。
(5)若盛装高锰酸钾标准溶液的滴定管用蒸馏水洗后没有用标准液润洗,则测定结果_________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛有溶液,A中应预先加入的药品是________,A中反应的离子方程式是:_________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________。这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是___________________________________________。
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生反应的化学方程式为:____________________。现象。
草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O,为测定x值,进行下列实验。
①称取m g草酸晶体,配成100.0 mL溶液。
②取25.0 mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol·L-1 KMnO4溶液滴定。滴定时,所发生反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
请回答下列问题:
(1)实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有:天平(含砝码)、烧杯、药匙和____________、____________、____________。
(2)在实验②中,滴定时KMnO4溶液应装在________式滴定管中,锥形瓶中________
(填“需要”或 “不需要”)滴加指示剂。
(3)在滴定过程中,目光应注视______________________。
(4)若滴定时,滴定前后两次读数分别为amL和bmL,因此计算出x值为________。
(5)若读取读数a时仰视,读取读数b时俯视,则所测x值________(填“偏大”、“偏 小”或“不变”)。