氯气在工农业生产中应用非常广泛。请回答以下问题:
(1)下面是三位同学分别设计的实验室制取和收集氯气的装置,其中最好的是 (填序号):
(2)某课外小组同学用如图所示装置通过电解食盐水并探究氯气相关性质,请回答:
①现有电极:C和Fe供选择,请在虚框中补画导线、电源(),串联变阻器以调节电流,同时标出电极材料;电解的离子反应方程式为 。
②通电一段时间后,玻璃管A、B、C三处是浸有不同溶液的棉花,其中A、B两处的颜色变化分别为 、 ;C处发生的离子反应方程式为 。
③为防止氯气逸出造成污染,应采取的措施是 。
(3)当在阴极收集到气体448mL(标准状况)后停止实验,将U形管溶液倒于量筒中测得体积为400mL,则摇匀后理论上计算得溶液pH= 。
为了探究铁与氯气在一定条件下反应后的固体中铁元素的价态,化学兴趣小组的甲、乙、丙三同学分别进行了如下实验。
(1)甲取少许反应后的固体,加入适量稀硝酸,在所得溶液中滴加KSCN溶液出现血红色,则此时溶液显血红色的离子方程式为_______________________________________。该同学由此得出铁与氯气的反应产物中含有+3价铁的结论。请指出该结论是否合理并说明理由_________________________________________________________。
(2)乙取少许反应后的固体,加入盐酸,溶解、过滤,向滤液中滴加KSCN溶液,溶液呈无色。乙由此得出铁与氯气的反应产物中含有+2价铁的结论。请指出该结论是否合理并说明理由
____________________________________________________________。
(3)丙取11.2g铁粉与氯气反应,将反应后所得固体研碎分成两等份,其中一份用磁铁吸引,吸出的固体质量为1.4g;另一份用水完全溶解后加入足量的硝酸银溶液,所得白色沉淀经洗涤干燥后称重为32.29g。根据以上数据确定反应产物中铁元素的价态是____________(写出计算和推理过程)。
某炼铁废渣中含有大量的CuS及少量铁的氧化物,工业上以该废渣和NaCl为原料生产CuCl2·2H2O晶体,其工艺流程中主要涉及焙烧、尾气处理、酸浸、调控溶液pH、过滤、蒸发结晶等。焙烧过程中发生的主要反应为: CuS+2NaCl+2O2 = CuCl2+Na2SO4
请回答下列问题:
(1)焙烧时还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物。若在实验室中以碱液吸收处理之,下列A、B、C装置中可行的是________(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是_______。
(2)调控溶液pH时采用pH试纸来测定溶液的pH,则正确的操作方法是___________________ 。
(3)若最后所得的滤液中的阴离子只有S042-和Cl-,则检验滤液中这两种离子的实验操作______。
黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.00mL,终读数如图所示。请回答下列问题:
(1)称量样品所用的仪器为_____,将样品研细后再反应,其目的是_______。
(2)装置A的作用是________。
a.有利于空气中氧气充分反应 b.除去空气中的水蒸气
c.有利于气体混合 d.有利于观察空气流速
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___________。
(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为_________mL。判断滴定已达终点的现象是_______。
通过计算可知,该黄铜矿的纯度为________。
(5)若用如图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是____。(填编号)
(6)若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+1%,假设实验操作均正确,可能的原因主要有__________________________________________________。
某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况,设计了几个实验。
请填写下列空白:
【实验一】用如图所示装置,排水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光照后观察到量筒内形成一段水柱,认为有氯化氢生成。
(1)该反应的化学方程式为 ▲;(只写第一步)
(2)水槽中盛放的液体最好为 ▲;(填标号)
A.水 | B.饱和石灰水 | C.饱和食盐水 | D.饱和NaHCO3溶液 |
【实验二】用排蒸馏水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光照反应后,滴加AgNO3溶液,看到有白色沉淀生成,认为有氯化氢生成。
(3)该实验设计的错误之处 ▲;
【实验三】
步骤一:收集半试管氯气,加入10 mL 蒸馏水,充分振荡,采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH(下同)。测得pH = 3.26。
步骤二:收集一试管甲烷和氯气的混合气体(各占50%),在40 W的日光灯下光照6 min后,加入10 mL 蒸馏水,充分振荡,测得pH = 1.00。
(4)判断该反应中有氯化氢生成的依据是 ▲;
(5)假设氯气完全参与反应,且不考虑氯气溶解于水。往反应后的溶液中加水稀释到100.00 mL,取20.00 mL稀释液,加入10.00 mL浓度为0.01 mol·L-1的AgNO3溶液恰好完全反应,则试管中原有氯气在标准状况下的体积为 ▲mL;
为测定含有Na2O杂质的Na2O2样品的纯度,甲、乙二位同学设计了二种不同的实验方案。
已知:2Na2O2+2CO2="==" 2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O="==" 4NaOH+O2
甲:用图l所示装置,通过测定Na2O2与CO2反应生成O2的体积来测定样品的纯度。
(1)C中所盛的药品是:。
(2)A中橡皮管的作用是:。
(3)利用该实验方案所测Na2O2的纯度明显偏大,其原因可能是(填选项字母)。
a.装置A、B中的空气对测定结果产生了影响
b.装置C中的空气对测定结果产生了影响
c.读数时U形量气管中的液面左高右低
d.读数时U形量气管中的液面左低右高
乙:称取3.500 g试样,配成1000.00 mL溶液,用0.1000 mol·L-1的标准盐酸滴定。
(4)取上述所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,操作如下图所示(手持部分省略):正确的操作是图,取溶液所用仪器的名称是。
(5)滴定操作平行实验的数据记录如下表:
滴定次数 |
第一次滴定 |
第二次滴定 |
第三次滴定 |
消耗标准盐酸的体积(mL) |
24.98 |
25.00 |
25.02 |
由表中数据计算样品中Na2O2纯度为。