(14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P2O5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P2O5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)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作 。
(5)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:①处理过的铝箔;②2.0 mol•L-1硫酸;③2.0mol•L-1NaOH溶液。
(6)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蒸发浓缩。
⑦冷却结晶。
⑧过滤、洗涤、干燥。
试样X由FeO和CuO组成。取质量相等的两份试样按如下所示流程图进行实验:
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,每份试样X中氧化铜的质量为__________(用m表示)。
硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂,硫酸亚铁药片外表包有一层特制的糖衣,以保护硫酸亚铁不被空气中的O2氧化成硫酸铁。请设计一种方法,验证某硫酸亚铁药品是否已被氧化。请写出主要步骤、现象及化学方程式。
实验室中用右图装置制取氯气:
试完成下列问题:
(1)该反应是氧化还原反应吗?___________,如果是氧化还原反应,请指出___________是氧化剂,___________是还原剂,写出该反应的离子方程式______________________________。
(2)集气瓶A中盛装的是饱和食盐水(注:氯气在饱和食盐水中溶解度很小,而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大),其作用是______________________________________________。
(3)氯气溶于水显酸性,且氯气有毒,并有强烈的刺激性,若吸入大量氯气,可中毒死亡,所以氯气尾气直接排入大气中,会污染环境。实验室中可采用____________________溶液来吸收有毒的氯气。
实验室制取SO2的反应原理为:Na2SO3+H2SO4(较浓)====Na2SO4+SO2↑+H2O。请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率。
(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是_________→_________→_________→
_________→_________→_________→_________→(填各接口的编号)。
(2)实验时甲仪器的作用与原理是
_________________________________________________。
(3)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是____________。
(4)Ⅳ处观察到的现象是_____________________________________________。
(5)用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ处增重m g,则本实验中SO2的转化率为___________。
某校研究性学习小组选择使用下列仪器和药品,验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO(实验中使用的N2和O2的用量可自由控制)。已知:①NO+NO2+2OH-====2+H2O;②气体液化温度:NO2:21 ℃、NO:-152 ℃
(1)现有甲、乙、丙三位同学分别设计了以下三个实验方案(用仪器的连接顺序表示)。
甲:A→C→F→D→B乙:A→B→C→E丙:A→F→D→B
甲、乙、丙三位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓HNO3反应产生的气体中含有NO(填“能”或“不能”):
甲:_______________;乙:_______________;丙:_______________。
具体说明不能验证的主要原因(能验证的方案,不必回答原因):
甲方案:______________________________________________________________________。
乙方案:______________________________________________________________________。
丙方案:______________________________________________________________________。
(2)实验开始时首先通入足量的N2,其目的是____________________________________。
(3)确认气体中含NO的现象是_________________________________________________。
(4)如果O2过量,则装置B中发生反应的离子方程式是______________________________。