实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在55~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸的混合酸时,操作注意事项是___________________________。
(2)步骤③中,为了使反应在55~60 ℃下进行,常用的方法是____________________________。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是________________________________________。
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_________________________________________。
(5)纯硝基苯是无色、密度比水________(填“小”或“大”)的油状液体,它具有________气味。
某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是 。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是。理由是_____________。
方案 |
反应物 |
甲 |
Cu、浓HNO3 |
乙 |
Cu、稀HNO3 |
丙 |
Cu、O2、稀HNO3 |
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2。操作步骤为,实验现象 ;但此实验的不足之处是 。
(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是:
_____________________________________________________________
(2)试用下图所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序是(按产物气流从左至右的方向,填写装置的编号):____→____→____→____。
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色。A瓶溶液的作用是_________,
B瓶溶液的作用是_______,可用_______代替,C瓶溶液的作用是________________。
(4)装置②中所加的固体药品是____________,可验证的产物是____________,确定装置②在整套装置中位置的理由是______________。
(5)装置③中所盛溶液是_____________,可验证的产物是__________。
(6)如果按照①②③的顺序连接,可以检出的物质是_________,不能检出的是_________;
如果按照②③①的顺序连接,可以检出的物质是_________,不能检出的是_________;
如果按照①③②的顺序连接,可以检出的物质是_________,不能检出的是_________;
有一无色溶液,可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如下图所示:
在第③个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有
图所示的相互关系。据此可知:
⑴在原溶液中一定不存在的离子有_____________________。
⑵为满足该溶液中一定存在的离子的要求,一般可溶解两
种常见物质为(写化学式)___________和_________。
⑶写出第③个实验中发生反应的离子方程式
_______________________ ___ ______
。
某同学欲探究Na2O2与水的反应,可供使用的试剂有:Na2O2、蒸馏水、KMnO4酸性溶液、MnO2。该同学取一定量Na2O2样品与过量水反应,待完全反应后,得到溶液X和一定量O2,该同学推测反应中可能生成了H2O2,并进行实验探究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式 。
(2)试设计实验证明溶液X中含过氧化氢 。
(3)通过上述实验证明溶液中确实存在H2O2。取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀,配平下列反应的离子方程式: H2O2 + Fe2+ + OH-— Fe(OH)3¯,该反应中H2O2表现了 性(填“氧化”或“还原”)。
(4)已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同时放出氧气,此时H2O2表现了 性(填“氧化”或“还原”)。
化学兴趣小组同学运用类比学习的思想,探究过氧化钠与二氧化硫的反应。小组同学改进了下图所示的装置进行实验制取SO2的反应。充分反应,B中固体由淡黄色变为白色(Na2O2完全反应),将带火星的木条插入试管C中,木条复燃。试回答下列问题:
(1)请你完成装置改进的措施和理由:
①措施:在A、B之间加一个干燥管,作用_______________________________________。
②措施:为确保C中的实验现象发生,在B、C之间加一个装有_________________的洗气瓶,作用_______________________。
(2)某同学推断该白色固体为Na2SO3,则其化学反应方程式是__________________。
(3)任何的推论都要经过检验,请完成对白色固体成分的探究:
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、药匙、滴管、酒精灯、带单孔胶塞的导管、棉花、试管夹;3 mol·L-1HCl、6 mol·L-1HNO3、NaOH稀溶液、蒸馏水、1 mol·L-1 BaCl2溶液、澄清石灰水、品红溶液。
①提出合理假设:
假设1:白色固体为Na2SO3;假设2: ;
假设3:白色固体为Na2SO3与Na2SO4的混合物。
②设计实验方案证明以上三种假设,并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量白色固体于试管,加入,塞上单孔胶塞,将生成的气体通入。 |
若,说明白色固体含有Na2SO3,则成立,若无该现象, 则成立。 |
步骤2:在步骤1反应后的溶液加入。 |
若,则说明白色固体含Na2SO4。 结合步骤1的结论,则成立,若无该现象,则则成立。 |