三氯化磷(PCl3)是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如下图所示。
已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷), POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
PCl3 |
-112 |
75.5 |
POCl3 |
2 |
105.3 |
请回答:
(1)写出A中反应的离子方程式 。
(2)B装置中所盛试剂是 ;E中烧杯内冷水的作用是 。
(3)实验前玻璃管之间连接需要用到橡皮管,其连接方法是:先把 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。
(4)检查装置气密性后,向D装置的曲颈瓶中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后关闭K3,加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。其中通入干燥CO2的目的是 。
(5)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等,加入红磷加热除去PCl5后,再通过 (填实验名称)即可得到较纯净的PCl3。
(6)实验后关闭K1,打开K2,将A、B中余氯通入300ml 1mol/L的NaOH溶液中。若NaOH恰好完全反应,则吸收氯气的物质的量为(假设反应生成了NaCl 、 NaClO 和 NaClO3等钠盐) mol,反应中转移电子的物质的量(n)的范围是 。
(14分)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)步骤①中用硫酸酸化的目的是____________________________________________。
步骤②发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
(2)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为___________________________。
(3)操作⑥的名称是________________。
(4)从含溴海水中吹出的溴也可用纯碱吸收。纯碱吸收溴的主要反应是:Na2CO3+Br2→NaBrO3+NaBr+CO2,吸收1molBr2时,转移的电子数为________mol。纯碱吸收后再用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。
(5)化学上将SCN、OCN
、CN
等离子称为“类卤离子”。现将KSCN溶液滴加到酸性Fe3+溶液中,溶液立即变成血红色;通入SO2后,血红色消失。血红色消失过程中发生反应的离子方程式为______________________________________。
某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,实验室按以下步骤进行:
①称量a g样品,置于烧杯中;
②加入适量盐酸和适量蒸馏水,使样品溶解,然后准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,加热使反应完全;
④趁热迅速加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤过滤、洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体全部由红褐色变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;
请根据上面叙述,回答:
(1)下图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和(填字母)。
(2)写出步骤③中发生反应的离子方程式。
(3)洗涤是洗去附着在沉淀上的(写离子符号),洗涤沉淀的操作是。
(4)如何确定沉淀是否洗涤干净的操作是。
(5)若坩埚质量是W1,坩埚与加热后固体总质量是W2,则样品中铁元素的质量分数为。(列出算式,不需化简)
(6)该兴趣小组中甲学生认为:实验步骤③中不加入氯水,其余步骤不变,仍可达到实验目的。你认为甲学生的观点是否正确?(填正确或错误);请说明理由:。
某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。(三氧化二铬作催化剂)
(1)氨催化氧化的化学方程式为 _________________________________________。
(2)加热玻璃管B一段时间后,挤压A中打气球鼓入空气,观察到B中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)为保证在装置D中观察到红棕色气体,装置C应装入_____________;若取消C,在D中仅观察到大量白烟,原因是_________________________。
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置E替换装置_____________(填装置代号);化合物X为___________(填化学式只写一种),Na2O2的作用是__________________。
MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的_________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式:□+□+□=□MnO2↓+□Cl2↑+□
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、________、________、________,
已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有________(写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要________mol NaClO3。
NaHCO3是重要的化工原料,在实验室里可通过下列两个步骤得到:
已知一些物质在20℃、30℃时溶解度数据:
![]() 温度(℃) |
NH4Cl |
NH4HCO3 |
NaHCO3 |
NaCl |
Na2CO3 |
(NH4)2CO3 |
20 |
28.7 |
21.7 |
9.6 |
31.5 |
21.5 |
100 |
30 |
41.1 |
27.0 |
11.1 |
36.3 |
39.7 |
>100 |
请回答:
(1)步骤Ⅰ反应的化学方程式是。
(2)若将NH3和CO2两种气体通入顺序互换后没有沉淀,原因是。
(3)步骤Ⅱ所得白色沉淀中一定有NaHCO3,原因是。
(4)步骤Ⅱ生成NaHCO3的离子方程式是。
(5)根据气体物质溶解性及上列溶解度数据,简述上述两过程在较低温度下进行时效果更好的原因。