氯气的实验室制法是MnO2和浓盐酸在加热条件下反应,用KMnO4、KClO3氧化浓盐酸可快速制取氯气.根据上述反应原理,有人提出能否利用Na2O2的强氧化性氧化浓盐酸得到氯气呢.某课外小组在实验室进行了探索性实验,设计了如图装置:
操作步骤及现在如下:
①组装好装置,检查装置的气密性,加入药品.
②缓慢通入一定量的N2后,将装置E连接好(导管未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体.
③一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体.装置E中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体.
④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色.
回答下列问题:
(1)写出KClO3氧化浓盐酸制取Cl2的离子方程式
(2)装置B中湿润的红色布条褪色,说明A中有 (填化学式)生成,装置C中为湿润的KI-淀粉试纸,能否仅通过试纸变蓝证明上述结论,请用离子方程式说明原因
(3)装置D的作用是
(4)写出生成O2的可能的反应方程式
(5)实验证明,Na2O2甚至能与干燥的HCl反应生成氯气,写出反应的化学方程式
综合上述实验,请分析实验室 (填”能”或”否”)利用Na2O2与浓盐酸反应制备纯净的Cl2,理由是
KI在食品、医药领域有广泛用途。某科研小组利用碘废弃液(主要含I2、I-)制备KI,流程如下:
已知:I2+2S2O32-==S4O62-+2I-
(1)加入胆矾的作用 。
(2)为制得KI晶体粗产品,滤液后续操作步骤是 。
(3)用沉淀滴定法测定样品中KI含量的实验步骤如下:
A.称取3.000 g样品,溶解,配制成250 mL溶液
B.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中;
C.用0.1000 mol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积;
D.重复b、c操作2~3次,平均消耗AgNO3标准溶液16.50 mL
①配制250mL样品溶液时,所需的仪器除烧杯、玻璃棒之外,还缺少的玻璃仪器是 。
②AgNO3标准溶液在使用之前通常要重新标定,原因是 ;本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是______(填编号)。
③该样品中KI的质量百分数为 。
④下列因素会导致KI含量的测定结果偏高的是 。
A.配制样品溶液定容时仰视B.锥形瓶未干燥
C.滴定管未用AgNO3标准溶液润洗D.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________
① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL;
②中和热的测定实验中,可用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒;
③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO2的试管;
④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中,若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑,则所测结晶水含量可能会偏高 ;
⑤Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液可用过滤的方法分离;
⑥用碱式滴定管量得KMnO4溶液20.50mL ;
⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中,不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸;
⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时,测量值一定比真实值小;
⑨锌和一定量稀硫酸反应,为加快速率而不影响H2的量可向溶液中加适量Cu(NO3)2晶体。
Ⅱ、2015年,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到
t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ/mol
2NO2(g) N2O4(g)△H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l)ΔH = -44.0 kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式: 。
下图是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是首先____ ,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是________,装置D的作用是
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹l,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时还可能产生的现象是________;从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:________。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16 g,反应后称重固体质量减少2.4 g,通过计算确定该固体产物的成分是________(用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。请写出产生白烟的化学方程式:________,迅速产生倒吸的原因是________。
草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O。实验室常用其加热分解制取CO气体,反应方程式为:H2C2O4·xH2O CO+CO2+(x+1)H2O。下图为分解草酸晶体,用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu,并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置),回答下列问题。
(1)A装置为加热分解草酸的装置,该装置错误是______________,C装置中盛放的试剂是______ _ ,E装置的作用是__________ 。
(2)实验过程中涉及到如下操作:①点燃A处的酒精灯 ②熄灭A处的酒精灯 ③点燃D处的酒精灯 ④熄灭D处的酒精灯。这4步操作由先到后的顺序为________ (填序号)。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。
(3)用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体,求x的值。
实验步骤:准确称取1.26g 草酸晶体,配成100mL溶液;取出20.00mL于锥形瓶中,再向瓶中加入足量稀H2SO4;用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时,所发生的反应为:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+ = 10CO2+2Mn2++8H2O。
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯,还一定需要的玻璃仪器有_____________。
② x=________。
某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的行为。
资料:
i.Fe3+在水溶液中以水合铁离子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+;
[Fe(H2O)6]3+发生如下水解反应:
[Fe(H2O)6]3+(几乎无色) + nH2O [Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色) + nH3O+(n = 0~6) ;
ii.[FeCl4(H2O)2]-为黄色。
进行实验:
【实验I】
【实验II】
分别用试管①、③中的试剂作为待测液,用色度计测定其透光率。透光率越小,溶液颜色越深;透光率越大,溶液颜色越浅。
图1图2
Fe(NO3)3溶液透光率随温度变化曲线FeCl3溶液透光率随温度变化曲线
(1)实验I中,试管②溶液变为无色的原因是 。
(2)实验I中,试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4(H2O)2]-有关,支持此结论的实验现象是 。
(3)由实验II图1、2可知:加热时,溶液颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(4)由实验II,可以得出如下结论:
[结论一] FeCl3溶液中存在可逆反应:[FeCl4(H2O)2]- + 4H2O [Fe(H2O)6]3+ + 4Cl-,得出此结论的理由是 。
[结论二] 结论一中反应的ΔH (填“>0”或“<0”)。
(5)实验小组同学重新设计了一个实验证明(4)中结论一。实验方案:取试管①中溶液, (请描述必要的实验操作和现象)。