某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。冷凝回流的主要目的是 。
(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
①熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是 。
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”, 来确定副产物中存在丁醚。请你对该同学的观点进行评价: 。
(3)为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
1-丁醇 |
-89.5 |
117.3 |
1-溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
丁醚 |
-95.3 |
142.4 |
1-丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
② ;③ ;
④ ;⑤ ,收集所得馏分。
(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是 。
(共10分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,反应方程式为2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu,用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式是。检验氨气通常采用的方法及现象是_______________,。
(2)B中加入的物质是,其作用是。
(3)实验时C中观察到的现象是,该反应中氨的作用是_______剂。
(4)若要检验反应生成的水,可将试管D及烧杯部分改成两个相连的干燥管,第一个干燥管X内装有_____________,现象是___________________;第二个干燥管Y内装有碱石灰,作用是____________________________。
某研究性学习小组为研究铁粉与浓硫酸反应所生成气体的成份并测定各气体的含量,进行了如下实验:
【实验推测】足量的铁粉与浓硫酸反应能生成SO2和H2两种气体。
(1)该小组作出此推测的理由是:。
【实验准备】a.供选择的药品:铁粉、浓硫酸、氧化铜粉末、0.2 mol/L的H2C2O4标准溶液、0.1 mol/L的酸性KMnO4标准溶液、酸碱指示剂。
b.实验装置设计及组装(加热及夹持装置均已略去)
【实验过程及数据处理】
(2)B中发生反应的离子方程式为:。
(3)实验前先通入一段时间的N2,其目的是。
(4)B、C、D中所盛试剂均足量,则证实生成的气体中同时存在SO2和H2的现象是
。
(5)A中反应结束后,继续通N2使A中生成的气体全部赶出,待B、D中反应完全后,先后三次取用B中反应后的溶液于锥形瓶中,每次取用25 mL,用H2C2O4标准溶液进行滴定。
①H2C2O4标准溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式如下,请将该方程式完成并配平。
( )H2C2O4+( )MnO4- +( )H+ =( )Mn2+ +( ) H2O+( ) ( )
②滴定达到终点时的现象是。
③重复滴定两次,平均每次耗用H2C2O4标准溶液15.63 mL,则铁与浓硫酸反应产生的SO2气体的物质的量为;经称量,实验前后装置D的质量减少0.9 g,则产生的气体中SO2的体积分数为。
化学是以实验为基础的学科,化学实验又有定性实验和定量实验之分。利用已学知识对下列实验进行分析并填空:
Ⅰ.
实验
实验结论结论:
FeCl3在实验中的作用为:
反应方程式
II.
资料:氯气难溶于饱和氯化钠溶液;实验室可利用MnO2和浓盐酸在加热的条件下制备氯气
实验:某食盐样品中混有NaBr杂质,为测定该食盐样品的纯度,设计实验过程如甲图所示:
阅读上述资料和实验过程,完成下列填空:
(1)请从下方乙图中选出四个装置(可重复使用),来完成制取并向溶液A中通入过量Cl2的实验,将所选装置的选项代码填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品。
(2)为了证明甲图中溶液D中几乎不存在Br-,可选用的试剂为(填选项字母)
A. 碘水 B. 淀粉碘化钾溶液
C. 新制氯水和四氯化碳 D. 食盐水
(3)依据甲图所示,在萃取操作中应选取的有机溶剂为
A. 四氯化碳B. 水 C. 乙醇 D. 苯
(4)在萃取、分液的过程中,把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,其目的是
(5)试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为%
某研究小组对铁生锈进行研究:
(1)经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:上图中的铁钉最容易生锈的是(填字母),铁锈的主要成分是
(2)根据实验条件判断,在铁钉的锈蚀过程中,正极的电极反应为
(3)铁生锈的外部条件是;在此条件下,铁钉发生吸氧腐蚀转化为Fe(OH)2的电池反应方程式为
(4)若为了防止铁钉生锈,该小组同学想在铁钉表面镀上一层金属,该金属最好是
A. 锡 B. 铜 C. 锌
(5)钢铁容易腐蚀,工业生产中常需对钢铁进行“发蓝”处理,以有效避免或减缓钢铁的腐蚀。所谓“发蓝”,就是在钢铁零件等进行氧化处理,使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。发蓝处理过程可表示如下:
①步骤Ⅲ用除锈液(15%的硫酸溶液)浸泡铁件的目的在于除去铁表面的铁锈,该步反应的离子方程式为___________________________________。
②为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液,如果成品不合格(即铁件表面有微小松孔,未形成致密的氧化膜),一段时间将观察到的现象为__________________________。
③除锈后的铁件在发蓝液(NaNO2、NaNO3及NaOH组成的混合液)中浸泡(步骤IV),发生了复杂的化学反应:
反应一:____Fe +____NaNO2 +___NaOH —____Na2FeO2 +____H2O +___NH3↑
反应二:8Fe+3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O = 4Na2Fe2O4 + 3 NH3↑
反应三:Na2FeO2 + Na2Fe2O4 + 2H2O = Fe3O4 + 4NaOH
配平“反应一”的化学方程式(将系数直接填在横线上)。若要循环使用发蓝液,从理论角度分析,需要往使用过的发蓝液中_________
A. 只需加入NaNO2 B. 只需加入NaNO2和NaNO3
C. 需要加入NaNO2、NaNO3和NaOH D. 不需加入任何物质而直接使用
某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应:
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,进行以下实验,并测定该样品中FeS2样品的纯度(假设其它杂质不参与反应)。
实验步骤:称取研细的样品4.000g放入上图b装置中,然后在空气中进行煅烧。为测定未反应高锰酸钾的量(假设其溶液体积保持不变),实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里,用0.1000mol/L草酸(H2C2O4)标准溶液进行滴定。
(已知:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ="=" K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 )
请回答下列问题:
(1)称量样品质量能否用托盘天平(填“能”或“不能”);
(2)装置a的作用是 ;
(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,发生反应的离子方程式为,已知滴定管初读数为0.10mL,末读数如上图所示,消耗草酸溶液的体积为 mL;
(5)该样品中FeS2的纯度为;
(6)若用下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)