某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置,认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
(1)乙同学认为甲同学的结论是错误的,他的理由是 (用化学方程式表示),所以他认为应该检验 (填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”,从而改进了实验装置如图2所示。
(2)为了减少干扰,对于A装置有下面4种操作方案,其中最合理的是(填写数字序号) 。
①将炭与浓硝酸一同放在装置中加热;②先加热浓硝酸,然后将炭投入其中;
③先加热炭,再加入冷浓硝酸; ④先加热炭,再将炭投入冷浓硝酸。
(3)请用平衡移动原理解释B装置的作用 。
(4)C装置中出现的现象是 ,经检测C的溶液中还含有少量氮元素,只以NO3-形式存在,写出生成该离子的化学方程式 。
1,2一二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。下图为实验室制备1,2一二溴乙烷的装置图,图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,试管d中装有液溴。
已知:
相关数据列表如下:
(1)实验中应迅速将温度升高到 左右,原因是 。
(2)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中导管d是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象 ;
如果实验中导管d堵塞,你认为可能的原因是 ;
安全瓶b还可以起到的作用是 。
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是 。
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多,如果装置的气密性没有问题,试分析可能的原因
(写出两条即可)。
(5)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的
是 (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 | B.过滤 | C.萃取 | D.蒸馏 |
(6)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管内,则此时冷水除了能起到冷却1,2一二溴乙烷的作用外,还可以起到的作用是 。
据联合国统计,2014年全球电子垃圾数量创历史新高,共达4180万吨,根据预测,到2018年,全球电子垃圾将会增长逾20%,达到5000万吨。将线路板进行处理后,可得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
(1)第①步Cu与混酸反应的离子方程式为______________________________,得到滤渣1的主要成分为_________________,检验滤渣1是否洗涤干净的方法是 。
(2)若滤液1中含有0.5mol Fe2+,则第②步中至少加入H2O2质量为__________________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是____________________________________。
(3)简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是______________________________________ 。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,设计了以下三种方案:
上述三种方案中:_______方案不可行,原因是_______________________________;
从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O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b mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2-→ CuY2-+ 2H+。写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=_______。
B.【实验化学】塑化剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。
合成反应原理为:
实验步骤如下:
步骤1在三口烧瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸,开动搅拌器(反应装置如图)。
步骤2缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失,升温至沸腾。
步骤3等酯化到一定程度时,升温至150℃
步骤4冷却,倒入分漏斗中,用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5减压蒸馏,收集200~210℃2666Pa馏分,即得DBP产品
(1)搅拌器的作用 。
(2)图中仪器a名称及作用是 ;步骤3中确定有大量酯生成的依据是 。
(3)用饱和食盐水代替水洗涤的好处是 。
(4)碳酸钠溶液洗涤的目的是 。
(5)用减压蒸馏的目的是 。
硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的,主要成分是SiO2和有机质,并含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO 等杂质。精制硅藻土因为吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)3的工艺流程。
(1)操作A是为了除去粗硅藻土中的有机质,操作A名称为 。
(2)反应Ⅱ中铝元素变化的离子方程式是 ;氢氧化铝常用作阻燃剂,其原因是 。
(3)实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下:
步骤1:准确称取样品a g,加入适量KOH固体,在高温下充分灼烧,冷却,加水溶解。
步骤2:将所得溶液完全转移至塑料烧杯中,加入硝酸至强酸性,得硅酸浊液。
步骤3:向硅酸浊液中加入NH4F溶液、饱和KCl溶液,得K2SiF6沉淀,用塑料漏斗过滤并洗涤。
步骤4:将K2SiF6转移至另一烧杯中,加入一定量蒸馏水,采用70 ℃水浴加热使其充分水解(K2SiF6+3H2O=H2SiO3+4HF+2KF)。
步骤5:向上述水解液中加入数滴酚酞,趁热用浓度为c mol·L-1 NaOH的标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液VmL。
①步骤1中高温灼烧实验所需的仪器除三角架、泥三角、酒精喷灯外还有 (填“瓷坩埚”、“铁坩埚”)。
②实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是 。
③步骤4中水浴加热的目的是 。
④步骤5中滴定终点的现象为 。
⑤样品中SiO2的质量分数可用公式“×100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为 。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
(1)浸出渣主要成分的化学式为 。镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是 。
(2)操作A得到的溶液中铁元素的存在形式为 (写化学式),该反应生成硫单质的化学方程式 。
(3)操作B中是为了除去滤液中的铁元素,写出操作步骤: 。
(4)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为 。