氯气和二氧化硫是中学化学中常见的气体。某活动小组设计如下图所示装置图,分别研究氯气和二氧化硫的性质。
(1)下列装置常用于实验室制取气体,其中制取氯气选用的装置为 ,反应的离子方程式为 ,制取二氧化硫选用的装置为 ;
(2)从左端分别通入氯气或二氧化硫时,装置B中观察到的现象是否相同 (填“相同”或“不相同”);装置A反应后溶液均褪色,如何利用褪色后的溶液判断是何种气体使其褪色(写出简要的实验步骤) ;
(3)装置F中盛放的溶液为 ;若装置E中试剂为铁丝,则通入氯气与铁丝充分反应时现象为 ;
(4)当通入足量SO2完全反应后,向C中滴加淀粉溶液,无明显现象。该反应的离子方程式为 。
过氧化钙(CaO2)是一种白色粉末,微溶于水。加热至350°C左右开始分解,与水或酸能反应生成H2O2。应用于处理含重金属离子的废水,治理赤潮。其制备过程如下图所示
请回答下面的问题:
(1)CaO2的电子式___________
(2)制取CaO2·8H2O的原理是(用化学反应方程式表达):,其中H2O2体现性质。
(3)沉淀过程中加氨水的作用________________________________
(4)沉淀反应需用冰水浴控制温度,原因是_____________(写出两种)
(5)CaO2受热分解的化学方程式:。
(6)CaO2质量百分百含量的测定:称取0.8000g样品用硫酸溶解,再用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定,消耗40.00 mLKMnO4溶液,则CaO2的含量为_________
(7)CaO2可以使废水中的Mn2+变成MnO2沉淀而除去,用离子方程式表达其原理。
水杨酸甲酯对多种细菌的繁殖和黏附有抑制作用,也是安全、有效的植物生长调节剂。实验室制备水杨酸甲酯装置示意图和有关数据如下:
反应原理:
实验步骤:
①在干燥的三颈烧瓶中入7.0g水杨酸、30mL(0.64moL)甲醇、3mL浓H2SO4和2~3片碎瓷片,在85~95 ℃下加热回流(如图甲);
②1.5h后将回流装置改为蒸馏装置,水浴加热(如图乙);
③余下的反应液冷却至室温,依次用水、碳酸钠溶液和水洗涤,后再分离(如图丙);
④分出的产物加入少量无水CaCl2固体,静置片刻后过滤,
⑤对滤液蒸馏纯化,收集221~224℃馏分,得水杨酸甲酯6.1g。
⑥其它量不变,改用2mL浓H2SO4重复上述操作,得水杨酸甲酯5.5g.
回答下列问题:
(1)甲中所用三颈烧瓶应选用,
A.100mL | B.150mL | C.250mL | D.500mL |
(2)整个实验两次用到蒸馏装置,第一次用蒸馏装置的目的是:。
(3)步骤③中所用到的玻璃仪器的名称是;
(4)本实验甲醇要过量,其目的是,
(5)步骤③要进行两次水洗,如果没有进行第二次水洗,可能的后果是。
(6)浓H2SO4的用量为3mL时,水杨酸甲酯的产率是,
(7)该实验中,浓硫酸主要表现了性质。
TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)==TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下
有关性质如下表
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 |
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、通入氮气;反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③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。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)==FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:
①试剂A为。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是(填化学式)。
溴化钙是一种溴化物,用于石油钻井,也用于制造溴化铵及光敏纸、灭火剂、制冷剂等。制备CaBr2·2H2O的主要流程如下:
(1)与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是。
(2)滤渣的成分可能是。
(3)试剂M是,加入M的目的是。
(4)操作Ⅱ的步骤为蒸发浓缩、、洗涤、干燥
(5)将氨气通入石灰乳,加入溴,于65°C进行反应也可制得溴化钙,此反应中还会生成一种无色气体,写出反应的化学方程式。
(6)制得的CaBr2·2H2O可以通过以下方法测定纯度:称取5.00g样品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、烘干、冷却,称量。得到2.00g固体,则CaBr2·2H2O的质量分数为。(相对原子质量:Ca—40 Br—80 H—1 O—16)
[选修2—化学与技术]金属钒被誉为“合金的维生素”,钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。从废钒催化剂(主要成分有V2O5,VOSO4,K2SO4,SiO2等)中回收V2O5的生产流程图如下:
请回答:
(1)进行步骤①前,将废钒催化剂粉碎的目的是。写出步骤①中发生氧化还原反应的离子方程式。
(2)实验室中进行萃取分液操作时,用到的玻璃仪器有。②③变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2n HA(有机层)2RAn(有机层) + n H2SO4(水层),为提高②中萃取百分率,应采取的措施是____;
(3)25°C时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
钒沉淀率% |
88.1 |
94.8 |
96.5 |
98.0 |
98.8 |
98.8 |
96.4 |
93.1 |
89.3 |
通过上表数据分析,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为______;
(4)在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如下图所示,则NH4VO3在分解过程中。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
(5)全钒液储能电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2++V2++2H+VO2++H2O+V3+,电池放电时正极的电极反应式为。