半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知:
①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;
②PCl3遇水会强烈水解生成 H3PO3和HC1;
③PCl3遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3;
④PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
PCl3 |
-112 |
75.5 |
POCl3 |
2 |
105.3 |
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是 ,F中碱石灰的作用有两种,分别是__________、 。
(3)实验时,检査装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是 。
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等,加入黄磷加热除去PCl5后,通过_____(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(5)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为 。
(6)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3溶液滴定;
④重复②、③操作平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL。
已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为_______。
某同学为了研究乙酸的性质,进行了如下实验:
(一)该同学利用下图所示的仪器和药品,设计了一个简单的一次性完成实验装置,来验证乙酸、碳酸和苯酚溶液酸性强弱。
(1)实验装置的连接顺序是:A→→→→ C →→→→→J
(2)写出实验中能说明碳酸比苯酚的酸性强的化学方程式 。
(二)为了研究乙酸的酯化反应,该同学进行了如下实验,步骤如下:在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装
通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:
(1)反应中浓硫酸做__________剂和吸水剂(或脱水剂)。
(2)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是_________________。
(3)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。若需要在图中圆括号内填入适当试剂,在方括号内填入适当分离方法。
下列试剂和分离方法正确的是。
A.试剂a是氢氧化钠溶液,试剂b是稀硫酸;分离方法①是蒸馏,分离方法②是分液,分离方法③是蒸馏
B.试剂a是饱和碳酸钠溶液,试剂b是稀硫酸;分离方法①是分液,分离方法②是蒸馏,分离方法③是蒸馏
C.试剂a是饱和碳酸钠溶液,试剂b是稀硝酸;分离方法①是过滤,分离方法②是分液,分离方法③是蒸馏
D.试剂a是氢氧化钠溶液,试剂b是盐酸;分离方法①是分液,分离方法②是蒸馏,分离方法③是分液
(4)该同学在查阅资料时发现,乙酸和乙醇的酯化反应是分两步反应进行的,其反应的过程如下:
a.你认为其中属于加成反应的是(填反应序号,在①②③④中选取)
b.在有机羧酸和醇的酯化反应中,脱水时,羧酸脱基。为了探究酯化反应中的脱水方式,一般采取同位素示踪法,你认为用18O同位素进行标记时,下列标记正确的是。
A.18O只能标记在醇羟基上
B. 18O只能标记在羧酸的羟基上
C.18O可以标记在醇羟基上,也可以标记在羧酸的羟基上
D.18O可以标记在醇羟基上,也可以标记在羧酸的羟基上,还可以标记在羧酸的羰基
上
某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:
(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用,灼烧后的坩埚应放在上冷却,不能直接放在桌面上。
所用仪器:a.蒸发皿 b.石棉网 c.泥三角 d.表面皿 e.坩埚钳 f.试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是。
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原 b.灼烧不充分铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)通过途径II实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、_____、冷却结晶、、自然干燥。
(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径I相比,途径II有明显的两个优点是:
、。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验中,若测定结果x值偏高,可能的原因是。
a.加热温度过高 b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却 d.胆矾晶体部分风化
用18 mol/L浓硫酸配制100ml 3.0mol/L稀硫酸实验步骤如下:①计算所用硫酸的体积②量取一定体积的浓硫酸③溶解④转移、洗涤⑤定容、摇匀
回答下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积是_________ml;
(2)所需要的仪器有:容量瓶(规格:__________)、量筒(规格:__________)
(从下列中选用填序号:A、10ml B、25ml C、500ml D、250ml E、100ml),
除此之外还需要的仪器有:____________________________________________________。
(3)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用偏高、偏低、无影响填写)
A、所用的溶解仪器未洗涤_________________;
B、容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥_________________;
C、所用的浓硫酸长时间放置在敞口容器内_________________;
D、定容时仰视溶液的凹液面_________________;
E、溶解后立即转移到容量瓶中定容_________________。
某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可以制得氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O 。他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是(填写装置的序号)。
(2)请你设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤):
。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式。
(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法。
(5)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0 g,研磨后溶解,配制成250 ml 溶液,取25 ml 加入到锥形瓶中,再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置。待完全反应后,用0.1 mol/L的Na2S2O3溶液作标准溶液滴定反应生成的碘,已知反应式为:
2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
反应完成时,共用去Na2S2O3 20.0 ml。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为:
实验室要配制1mol/L的稀硫酸250mL,回答下列问题:
(1)需要98%密度为1.84g/cm3的浓硫酸mL
(2)配制时,必须使用的仪器有 (填代号)
①烧杯 ②100 mL量筒 ③20 mL量筒④1000 mL容量瓶⑤250 mL容量瓶 ⑥托盘天平(带砝码)⑦玻璃棒还缺少的仪器是 。
(3)配制时,该实验两次用到玻璃棒,其作用分别是、。
(4)配制过程中出现以下情况,对所配溶液浓度有何影响(填“偏高”“偏低”“不影响”)
①没有洗涤烧杯和玻璃棒。 。
②如果加水超过了刻度线,取出水使液面恰好到刻度线。 。
③容量瓶没有干燥。