[实验化学]二茂铁(难溶于水,易溶于乙醚等有机溶剂,是易升华的橙色晶体)可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁反应原理及装置示意图如下:
I.反应原理
II.实验装置
III.实验步骤
步骤l.在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min(见下图)。
步骤2.再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯,搅拌。
步骤3.将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜)配成的溶液装入仪器a中,慢慢滴入烧瓶中,45min滴完,继续搅拌45min。
步骤4.再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌。
步骤5.将烧瓶中的液体转入分液漏斗,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液。
步骤6.蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。
步骤7.粗产品升华提纯(见下图)
(1)写出步骤1图中仪器名称:a为 ,b为 。
(2)步骤l中通入氮气的目的是 。
(3)步骤5在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填序号)
A.直接将二茂铁乙醚溶液从分液漏斗上口倒出 |
B.直接将二茂铁乙醚溶液从分液漏斗下口放出 |
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将二茂铁乙醚溶液从下口放出 |
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将二茂铁乙醚溶液从上口倒出 |
(4)升华提纯时,题步骤7图中漏斗颈处棉花球的作用是 。
(5)为了确证得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是 。
(6)确定二茂铁的结构是下图c而不是d可测定的谱图为 。
课题式课堂教学是研究性学习的一种重要方式,其基本教学模式为:提出课题→确定研究方案→解决问题→总结和评价。
下面是关于“CO的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段:甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置,如图所示。完成下列有关问题:
(1)点燃酒精灯A、B的顺序是_______。
(2)硬质管中发生反应的化学方程式为_____________________。
(3)洗气瓶中的实验现象为_______________________________。
(4)酒精灯B的作用_____________________________________。
(5)乙同学提出甲同学装置太复杂,可将酒精灯合二为一,去掉B,而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可,乙同学的设计是否合理?简述理由。
要分离CO、CO2并分别得到干燥的气体,某学生设计了如图装置,其中a是铁夹,b是分液漏斗玻璃活塞。
(1)甲容器中盛_______溶液,乙容器中盛_______溶液,丙容器盛_______溶液。
(2)实验时关闭_______ (a、b),打开_______ (a、b),发生反应的化学方程式是_______,这样得到的气体是_______。
(3)当分离完一种气体后,关闭_______ (a、b),打开_______ (a,b),发生反应的化学方程式是______________,这样得到的气体是_______。
某课外活动小组实验测得某硅酸盐所含氧化物的质量分数如下表:
氧化物 |
CaO |
Al2O3 |
SiO2 |
H2O |
质量分数 |
0.142 0 |
0.260 2 |
0.459 2 |
0.137 8 |
请你通过计算,写出该硅酸盐的普通化学式和氧化物表示式。
(1)普通化学式为_____________________________________________________;
(2)氧化物表示为_____________________________________________________。
Ⅱ.如右图所示,装有萌发种子的广口瓶,过一段时间,往广口瓶里注入清水,试管里的现象是_____________________________________________________,有关的反应方程式为___________________________。
氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某氮化铝样品中可能含有碳或氧化铝中的一种杂质,现用图Ⅰ所示的装置来进行检验,使氮化铝样品和NaOH溶液反应AlN+NaOH+H2O====NaAlO2+NH3↑,已知NH3极易溶解于水,Al在常温下能与NaOH溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑。根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)。
图Ⅰ
(1)实验有关操作为:
a.往圆底烧瓶中放入AlN样品w g,并向广口瓶中加入水和X液体
b.从分液漏斗往圆底烧瓶中加入一定体积的过量的浓NaOH溶液
c.检验装置的气密性
d.读取收集到水的体积
正确的操作顺序为______________________。
(2)本实验中检查装置气密性的方法是________________________。
(3)广口瓶中的试剂X可选用___________(填选项的标号)。
A.丁烷 | B.酒精 | C.植物油 | D.CCl4 |
(4)实验结束后,若观察到烧瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是________________。
(5)实验结束后,分液漏斗中的NaOH溶液已经全部加入烧瓶,量筒中收集到水的体积为a L,若当时的实验条件为标准状况,则样品中的AlN的质量分数为___________(AlN的式量为41),这一测定结果比实际值偏高,你认为可能的原因是__________________________。
(6)有人建议改用图Ⅱ装置进行同样实验,欲通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数。你认为这样的改进是否可行?________________(填“可行”或“不可行”)。理由是________________________。
图Ⅱ
已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
Ⅰ.用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂____________________。
①10%的H2SO4溶液②80%的H2SO4溶液③Na2SO3固体④CaSO3固体
(2)写出装置B中发生的主要反应的化学方程式______________________________。
装置C中NaOH溶液的作用是____________________________________________。
(3)你认为该装置是否有不足之处?__________。如果有,请一一说明____________________。
Ⅱ.某研究小组进行了“实验室制Si”的研究,他们以课本为基础,查阅资料得到以下可供参考的信息:
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si。
②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应。
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4
④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应。
⑤SiH4在空气中自燃。
他们在研究报告中记载着:“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应;再用足量稀硫酸溶解固体产物;然后过滤、洗涤、干燥;最后称量……再用稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花,其产率也只有预期值的63%左右。”
(4)该小组“实验室制Si”的化学方程式是__________。
(5)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花”的原因是___________________。