(15分)利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等)既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[A12(SO4)3•18H2O]。
I.实验室制取无色的无水AlBr3(熔点:97.5℃,沸点:263.3~265℃)可用如图所示装置,
主要实验步骤如下:
步骤l.将铝箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到烧瓶6中。
步骤2.从导管口7导入氮气,同时打开导管口l和4放空,一段时间后关闭导管口7和1;导管口4接装有五氧化二磷的干燥管。
步骤3.从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中,并保证烧瓶6中铝过剩。
步骤4.加热烧瓶6,回流一定时间。
步骤5.将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有五氧化二磷的干燥管与导管口1连接,将烧瓶6加热至270℃左右,使溴化铝蒸馏进入收集器2。
步骤6.蒸馏完毕时,在继续通入氮气的情况下,将收集器2从3处拆下,并立即封闭3处。
(1)步骤l中,铝箔用CCl4浸泡的目的是 。
(2)步骤2操作中,通氮气的目的是 。
(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,其目的是 。
(4)铝与液溴反应的化学方程式为 。
(5)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作 。
(6)步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是 。
II.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示,实验中可选用的试剂:处理过的铝箔;2.0mol•L-1NaOH溶液:2.0 mol•L-1硫酸
(7)由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为:
①称取一定质量的铝箔于烧杯中,分次加入2.0 mol•L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止。
②过滤 ③ ;
④过滤、洗涤 ⑤ ;⑥ ;
⑦冷却结晶; ⑧过滤、洗涤、干燥。
(12分)某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
(1)配制0.100 0 mol·L-1和0.010 00 mol·L-1的标准盐酸。
(2)用0.100 0 mol·L-1的标准盐酸滴定未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL,结果用去盐酸19.60 mL。
(3)用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气的CO2。取Ba(OH)2溶液10.00 mL,放入100 mL容量瓶里,加水至刻度线。取出稀释后的溶液放入密闭容器内,并通入10 L标准状况下的空气,振荡,这时生成沉淀。
(4)过滤上述所得浊液。
(5)取滤液20.00 mL,用0.010 00 mol·L-1的盐酸滴定,用去盐酸34.80 mL。请回答下列问题:
①配制标准盐酸时,需用下列哪些仪器________;
A.托盘天平 |
B.容量瓶 |
C.酸式滴定管 |
D.量筒 |
E.烧杯
F.胶头滴管
G.玻璃棒
②滴定操作中,左手__________,右手__________,眼睛________________________。
③Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________________________________________;
④过滤所得浊液的目的是_________________________________________________;
⑤此空气样品中含CO2的体积分数为______________________________________。
(共18分)如图中,A是氯气的发生装置,B、C是净化气体的装置,D中装铁丝网;反应后E的底部有棕色固体聚集;F是吸收多余气体的装置。
(1)上述装置中有一处错误,请指出是处(用字母表示)。
(2)通过B是为了除去,在B中应加入;通过C是为了除去。
(3)写出D、F中发生反应的化学方程式、。
(4)如果A中产生氯气3.36L(标准状况),请计算:
①写出A中发生反应的化学方程式,并标出A中的电子转移情况。
②消耗MnO2的物质的量。
③被氧化的HCl的物质的量。
某同学帮助水质检测站配制800mL 1 mol·L-1NaOH溶液以备使用。
(1)该同学应选择的玻璃仪器除了烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还有___________。
(2)其操作步骤如下图所示,则如图操作应在下图中的(填选项字母)之间。
A.②与③B.①与②C.④与⑤
(3)该同学应用托盘天平称取NaOH固体g,用质量为33.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请在下图中选出能正确表示游码位置的选项(填选项字母)。
(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
①定容时,俯视读数,浓度会;
②转移溶液过程中,少量液体溅出来,浓度会;
③容量瓶未干燥,浓度会;
④定容摇匀后发现溶液凹面低于刻度线,浓度会。
(5)配制溶液的实际操作过程中,动作要快,否则由于,会使配制的NaOH溶液的浓度比1 mol·L-1(填“大”或“小”)。
(10分)利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L-1硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):____________________________________________________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是__________(从下列选项中选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(从下列选项中选出)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
②近似认为0.55 mol·L-1NaOH溶液和0.25 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。依据上表数据计算中和热ΔH=________(取小数点后一位)。
某化学小组欲以CO2主要为原料,采用下图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,并对CO2与NaOH的反应进行探究。请你参与并完成对有关问题的解答。
【资料获悉】
1、“侯氏制碱法”原理:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
2、Na2CO3与盐酸反应是分步进行:Na2CO3先与盐酸反应生成NaHCO3;然后再发生NaHCO3+HCl= NaCl+H2O +CO2↑
【实验设计】
【实验探究】
(1)装置乙的作用是。
(2)由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有、洗涤、灼烧。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为。
(3)若在(2)中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如下图所示。
则曲线c对应的溶液中的离子是(填离子符号);该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是。
(4)若将装置甲产生的纯净的CO22.24L(标准状况下)通入100mLNaOH溶液中,充分反应后,将溶液小心蒸干,得到不含结晶水的固体W,其质量为10.16g,则W的成分为(填化学式),原NaOH溶液的物质的量浓度为。