实验室中用含少量CO2杂质的CO来还原铁的氧化物FexOy并证明CO能够还原FexOy,且本身被氧化为CO2,实验所提供的各种仪器和药品如下:
(1)实验时,上述仪器装置的正确连接顺序是(填写各接口的代号)。混合气体―→________,________接(F),(E)接________,________接________,________接________。
(2)在装置乙中发生反应的化学方程式是_______________________。
(3)在装置甲中发生反应的化学方程式是______________。
(4)丙装置中澄清石灰水的作用是_______________。
(5)经定量测定,0.4 g FexOy与CO反应生成的气体通入过量的澄清石灰水中,生成0.75 g白色沉淀,则FexOy中x值是________,y值是________。
(6)实验过程中,能说明CO能够还原FexOy的实验现象是___________。能够说明CO被氧化成CO2的实验现象是____________。
(16分)某学习小组拟以下列合成路线合成1﹣丁醇:
CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH
已知:①HCOOHCO↑+H2O(HCOOH还原性强) ②RCH=CH2
RCOOH+CO2+H2O
请填写下列空白:
(1)利用如图装置可以制备纯净干燥的CO,则a装置的作用是______________,若无b装置可能产生的后果是________, c装置中发生反应的离子方程式为_______________________________
(2)以2-丙醇为原料可以制备丙烯,化学反应方程式__________________________
在所得丙烯气体中还含有少量SO2、CO2及水蒸气。用以下试剂可以检验四种气体,则混合气体通过试剂的顺序依次是________________(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
(3)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1﹣丁醇粗品。为提纯1﹣丁醇,该小组设计出如下提纯路线:
已知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓:
②沸点:乙醚34℃,1-丁醇:118℃。
则操作1为___________,操作2为_____________,操作3为___________。
甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。
操作 |
现象 |
通入氯气至过量![]() |
I.A中溶液变红 II.稍后,溶液由红色变为黄色 |
(1)B中反应的离子方程式是。
(2)A中溶液变红的原因是。
(3)为了探究现象II的原因,甲同学进行如下实验。
①取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在。
②取A中黄色溶液于试管中,加入过量的KSCN溶液,最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象II的原因是SCN—与Cl2发生了反应。
(4)甲同学猜想SCN—可能被Cl2氧化了,他又进行了如下研究。
资料显示:SCN—的电子式为 。
①甲同学认为SCN—中碳元素没有被氧化,理由是。
②取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明SCN—中被氧化的元素是。
③通过实验证明了SCN- 中氮元素转化为NO3-,他的实验方案是。
④若SCN—与Cl2反应生成1 mol CO2,则转移电子的物质的量是mol。
下图是丁烷裂解的实验流程:(提示:丁烷在一定条件下裂解的可能方程式为:
C4H10C2H6+C2H4, C4H10
CH4+C3H6)
连接好装置后,需进行的实验操作有:①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等…‥
(1)这三步操作的先后顺序依次是;
(2)简要说明排空气的方法______________。
(3)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式
(4)若对E装置中的混合物(溴水足量),再按以下流程实验:
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ______Ⅱ______,Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示).
②已知B的碳原子数大于A的碳原子数请写出B的结构简式.
(5)假定丁烷完全裂解当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g, G装置的质量减少了1.76 g,则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比n (CH4) : n (C2H6) =______(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)
(10分)硫代硫酸钠又名“大苏打”,溶液具有弱碱性和较强的还原性,是棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图1所示。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图2所示。
(1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后(未装药品),检查A、C装置气密性的操作是。
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的(填编号)。
A.NaOH溶液B.浓H2SO4
C.酸性KMnO4溶液D.饱和NaHCO3溶液
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过加热浓缩,趁热过滤,再将滤液、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
(2)Na2S2O3性质的检验:向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,检查反应后溶液中含有硫酸根,写出该反应的化学方程式_________________。
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00 mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解.此时CrO42-全部转化为Cr2O2-7;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。部分反应的离子方程式为:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O。I2+2S2O32-=S4O62-+2I-,则该废水中Ba2+的物质的量浓度为。
(8分)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下:
有关物质性质如下表
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其他 |
CCl4 |
-23 |
76 |
与TiCl4互溶 |
TiCl4 |
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
(1)仪器A的名称是,装置E中的试剂是。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。
(2)反应结束后的操作包括:
a停止通N2
b熄灭酒精灯
c冷却至室温
正确的顺序为(填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是。