(15分)黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其他杂质中不含Fe、S元素,且高温下不发生化学变化),是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m 1 g该黄铁矿石的样品放入如图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。
其反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
4FeS + 7O22Fe2O3+4SO2
【实验一】测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
(1)鼓入空气的作用是________________________________________________________。
(2)反应结束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是(用化学方程式表示)_________。H2O2可以看作是一种很弱的酸,写出其电离方程式: 。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为 (列出表达式即可)。
【实验二】测定铁元素的含量
(4)②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有_________________。
(6)某同学一共进行了四次滴定实验,实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
消耗KMnO4溶液体积/mL |
25.00 |
25.03 |
20.00 |
24.97 |
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+) =_______________。
已知
CH22CH3CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O
C3H7X+NaOHC3H7OH+NaX
试参考以上反应及有关物质的性质,用实验确定某卤代烃C3H7X分子中X的位置和种类(X可能是Cl、Br、I三种原子中的一种)。
图6-14
(1)试从图6-14中选出适当的几种实验装置并连成一整套,以达到上述实验目的(用编号回答并用→连接)___________。
(2)反应完毕后,若盛有银氨溶液的试管中有银镜产生,则C3H7X的结构简式为___________;再取少量B烧瓶中的液体,冷却并用稀硝酸酸化后,再滴入___________,若产生淡黄色沉淀,则X为___________原子。
如下图所示为实验室制取少量溴苯的装置,完成下列问题:
(1)烧瓶A中装的物质为____________________________________,发生反应的化学方程
式为________________________________。
(2)导管B的主要作用是______________________________________________。
(3)导管C处附近会出现白雾,其原因是
____________________________________________。
(4)反应后,向锥形瓶中滴加AgNO3溶液时,观察到的现象是_____________________,相应的离子方程式为______________________________________________。
(5)反应后,将烧瓶A中的液体倒入盛有冷水的烧杯中,烧杯底部有___________色的油状液体,带颜色的原因是________________________________,可用__________________的方法将颜色除去。
(8分)已知在烯烃R—2CH==1CH2与HBr加成反应中,Br原子参与成键的方式有两种可能:①Br原子在1C上成键;②Br原子在2C上成键。化学兴趣小组拟用0.224 L丙烯(标准状态)与足量HBr进行加成反应,希望通过定量实验的方法探究其加成方式,实验步骤如下:
(一)丙烯与HBr在适当条件下加成得到卤代烃;
(二)卤代烃在NaOH水溶液中加热;
(三)提纯得到混合醇;
(四)将混合醇蒸气通过足量的灼热铜网;
(五)导出产物,通入足量的银氨溶液中,进行银镜反应实验,完全反应后最终得到W克银。
完成下列问题:
(1)步骤(三)中提纯混合醇的简单物理方法是:将含混合醇的混合物进行__________。
(2)实验中如何测量生成银的质量?
(3)写出步骤(四)中的任意一个化学反应方程式。(只写一个)
(4)小组成员预期可能实验结果及结论?(提示:结论应具有普遍性,参考形式如“烯烃与HBr加成的方式为①/②”)
(8分)实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备1-溴丁烷时,还会有烯、醚和溴等副产物生成,反应结束后将反应混合物蒸馏,分离得到1-溴丁烷。已知有机物具有如下性质:
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
|
正丁醇 |
-89.53 |
117.25 |
0.81 |
1-溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
1.28 |
丁醚 |
95.3 |
142 |
0.76 |
1-丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
0.59 |
试完成下列问题:
(1)生成1溴丁烷的反应的化学方程式是______________________________________。
(2)反应中由于副反应而生成副产物的反应类型是______________________________。
(3)反应加热的温度应__________100 ℃(填“大于”“小于”或“等于”)
(4)反应结束时,从反应混合物中蒸馏得到1-溴丁烷时,应控制的温度范围是____________;选用的装置应是图中的__________ (填序号)。
(5)蒸馏得到的馏分中可能含有的杂质主要是__________,将其进一步除去的方法是________________________________________。
(10分)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现按图所示装置进行实验。
请完成下列有关问题:
(1)实验开始时,首先要通入一段时间的氧气,其理由是______________________。
(2)装置图中需要加热的仪器有__________:(用字母填空,下同),操作时应先点燃__________处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是______________________________________。
(4)D装置的作用是______________________________________________________。
(5)读取N2的体积时,应注意:①___________;②___________。
(6)实验中测得N2的体积为V mL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有___________ (用字母填空)。
A.生成二氧化碳气体的质量 |
B.生成水的质量 |
C.通入氧气的体积 |
D.氨基酸的相对分子质量 |