(本题16分)为验证氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验)。
实验步骤:
1.在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热。
3.打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
4.在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后停止。
5.更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
回答下列问题:
(1)甲中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是__________________。
(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为_____________________________。
(4)有I、II、III三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:
上述实验结果一定能够证明氧化性:Cl2>Fe3+>SO2的是___________(用“I”、“II”、“III”代号回答)。
(5)若要用以上甲和丙装置证明氧化性为:Cl2> Fe3+> I2的结论,则步骤为:
①往丙的漏斗中加入两种试剂_________、_________和一种溶剂__________。
②将甲装置中产生的Cl2慢慢通入丙中,观察丙的漏斗中溶液颜色变化。
③如果观察到丙中溶液_______________________________________则结论正确。
④停止通入Cl2。
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置
示意图。
相关信息如下: a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸点/℃ |
57.7 |
12.8 |
—— |
315 |
—— |
熔点/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
—— |
—— |
—— |
升华温度/℃ |
—— |
—— |
180 |
300 |
162 |
请回答下列问题:
(1)写出四氯化硅水解方程式。
(2)装置A中g管的作用是;装置C中的试剂是;装置E中的h瓶需要冷却理由是。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
①滴定前是否要滴加指示剂?(填“是”或“否”),请说明理由。
②某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml试样溶液,用1.000×10-2mol· L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是。
实验室利用下图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是
(2)做1次完整的中和热测定实验,温度计需使用次,
某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别
测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?;
。
(每空2分,第4、5小题每空1分,共17分)实验室用密度为1.18g/mL,质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液。应量取盐酸体积_______mL,应选用容量瓶的规格_________mL。除容量瓶外还需要的其它仪器_________________________________。
(2)配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次)____________________
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒量准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
将一定量氯气通入刚吸收过少量SO2的NaOH溶液,所得溶液仍显强碱性。
(1) 请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式
(2) 所得溶液中一定存在的阴离子为SO42—和
(3) 设计实验方案,探究所得溶液中是否含有SO32-或ClO—。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3 mol·L-1H2SO4、1 mol·L-1NaOH、0.01 mol·L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示的装置进行有关实验。请回答:
(1)装置A中发生的化学反应方程式为。
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是,其作用是。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是。B中应放置的液体是(填字母)。
a. 水 b. 酸性KMnO4溶液 c. 浓溴水 d. 饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是(填字母)。
a. 铁粉 b. BaCl2溶液 c. 银粉 d. Na2CO3溶液