(12分)某实验小组用下图所示的装置制备一硝基甲苯(含邻硝基甲苯和对硝基甲苯):
反应原理:
实验步骤:
①配制浓硫酸与浓硝酸(体积比按1:3)的混合物(即混酸)40 mL;
②在三颈瓶中加入15 mL甲苯;
③按图所示装好药品,并装好其他仪器;
④向三颈瓶里加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
⑤控制温度约为50℃,反应大约l0min,三颈瓶有大量淡黄色油状液体出现;
⑥分离出一硝基甲苯。
可能用到的有关数据如下:
|
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解性 |
甲苯 |
0.866 |
110.6 |
不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
产品1 |
1.286 |
237.7 |
不溶于水,易溶于液态烃 |
产品2 |
1.162 |
222 |
不溶于水,易溶于液态烃 |
请回答下列问题:
(1)配制40mL混酸的操作是 。
(2)冷却水应该从冷凝管 (填“a”或“b”)处流入。
(3)如果加热一段时间后发现装置漏气,应该采取的正确操作是 。
(4)分离产品的方案如下:
操作1的名称是 ;操作2必需的玻璃仪器共有 种。
(5)若最终得到产品1和产品2的总质量为17.42 g,则一硝基甲苯的总产率是 (保留到小数点后两位)。
图Ⅰ是化学实验室中常用制备、干燥气体的部分仪器装置。某学校同学利用中学常用试剂及仪器设计下列实验。
(1)甲同学利用图Ⅰ装置制备并收集干燥的NO2气体,
请完成下列问题:
①图Ⅰ中仪器B的名称:_______________________;
②收集NO2的方法;
③B中发生反应的离子方程式为_____________________________。
④将收集满NO2的集气瓶浸入冰水中,烧瓶内气体颜色(填“变深”、“不
变”或“变浅”),使用化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因_________。
(2)乙同学利用图Ⅰ装置制取氨气和氧气的混合气体,并且利用图Ⅱ装置验证氨的某些性质。A中加入浓氨水,B中加入过氧化钠固体,C中加入碱石灰,E内放置催化剂(铂石棉),按气流方向连接各仪器 a → b→ c→ h。请完成下列问题:①实验中观察
到E内有红棕色气体出现,证明氨气具有_________性;
②E中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(10分)某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知
①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6 C2H50H
②有关有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用同位素180示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示180位置的化学方程式:
(2)球形干燥管C的作用是。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示);反应结束后D中的现象是。
(8分)某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中; |
B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞; |
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液; |
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正; |
(E)旋开活塞,用烧杯接收溶液:
(F)从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
(G)将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
(H)静置,分层。
就此实验,完成下列填空。
(1) 正确操作步骤的顺序是:(用上述各操作的编号字母填写)
_____® _____® _____® A ® G ® _____ ® E ® F
(2) 上述(E)步骤接收溶液时应注意
(3) 能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是
(15分)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:
探究一
(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:有药品和仪器:0.1
mol·L-1 KSCN溶液;0.1 mol·L-1 KI溶液;0.2 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管
请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
离子方程式 |
第一步 |
取2-3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。 |
||
第二步 |
若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+; 若无明显变化,则不含Fe3+。 |
探究二为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4)
(3)装置乙的作用:。
(4)装置丙收集到满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定
气体Y中含NO?说明理由。
________________________________________________________________________。
(5) 同学丁为了探究气体Y的组成,将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.15 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,消耗20 mLKMnO4溶液。
则气体Y中NO、NO2的体积比为。
(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)
某化学兴趣小组利用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气,并用氯气和消石灰制取少量漂白粉。现已知反应:2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,该反应是放热反应,温度稍高即发生副反应。试回答以下问题:
(1)制取氯气时在烧瓶中加入一定量的二氧化锰,通过(填仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸,写出该反应的离子方程式。
(2)为使实验成功,A和B间需要加适当的装置,请将它画在框内,并注明其中盛放的药品。如果A产生的气体直接进入B中,实验产生的不良后果是。
(3)实验室若用16 mol·L-1的盐酸100 mL与足量的二氧化锰反应,理论上最终生成的Ca(ClO)2的物质的量最多不超过mol。