(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。
海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是()
(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 |
B.坩埚 |
C.表面皿 |
D.泥三角 |
E.酒精灯
F.干燥器
(2)步骤⑤的仪器名称是;
(3)步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是。
(4)若反应后有Mn2+步骤④反应的离子方程式是。
(5)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是。
用Na2CO3·10H2O晶体,配制0.2 mol/L的Na2CO3溶液480 mL。
(1)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺________,_________;
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O的晶体的质量为_____________g;
(3)配制溶液时有以下几个操作:
①溶解②摇匀③洗涤④冷却⑤称量⑥转移溶液⑦定容
简述操作⑦的具体过程:__________________。
(4)根据下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响,完成填空:
①碳酸钠失去了部分结晶水
②用“左码右物”的称量方法称量晶体
③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠
④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈
⑤容量瓶未经干燥就使用
其中引起所配溶液浓度偏高的有____________,无影响的有________。(填序号)
下图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图。
(1)仪器a的名称是_________________________。
(2)利用上图装置制备纯净、干燥的氯气。
①圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为______________________________;
②装置B中溶液为________________,烧杯E中溶液的作用为____________。
(3)若利用图装置证明SO2具有漂白性、还原性及生成气体中含有CO2。圆底烧瓶内加入碳,a中加入浓硫酸,B、D中均为少量品红溶液,C中为足量酸性高锰酸钾溶液,E中为澄清石灰水。
①证明SO2具有漂白性的装置是_______________,现象是_______________;
②证明SO2具有还原性的现象是_____________________________________;
③D装置的作用是________________________________________。
④证明生成气体中含有CO2的现象是__________________________________;
Ⅰ、亚硫酸钠中的硫元素为+4价,请选择下面所提供的化学试剂,设计简单的实验,证明亚硫酸钠既有氧化性,又有还原性。(所提供的试剂为:溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水)
(1)要说明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂是,观察到的现象是。
(2)要说明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂是,反应的离子方程式是_______________。
Ⅱ、某亚硫酸钠试剂已被部分氧化。为了确定它的纯度,要进行如下实验:
①称取样品 a g;
②将样品溶解;
③在溶液中加入稍过量的盐酸酸化的BaCl2溶液;
④将沉淀过滤,洗涤、干燥后称重,质量为b g。
试回答:
(1)BaCl2溶液要用盐酸酸化的原因是;
(2)BaCl2溶液要稍过量的原因是;
(3)判断沉淀是否洗尽的方法是;
(4)Na2SO3样品纯度的计算式是。
III、现有混有少量SO2杂质的CO2气体,请选用适当的实验装置,收集纯净干燥的CO2气体。
①要达到实验目的,按气流从左到右,各接口连接顺序正确的是_______。
A.dcabhB.feabhC.feabg
②本实验除去SO2的原理是利用SO2的________性质。
[9分] (1)已知锌与稀硫酸反应为放热反应,某学生为了探究其反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
30 |
120 |
280 |
350 |
370 |
①反应速率最大的时间段(即0~1、l~2、2~3、3~4、4~5 min)为_____________,原因是__________________________________________________
②反应速率最小的时间段为_________,原因是________________________ ___
(2)另一学生也做同样的实验,由于反应太快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先在硫酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率
A.蒸馏水 B.CuCl2溶液 C.NaCl溶液
你认为他上述做法中可行的是__________________(填相应字母);
做法中不可行的理由是___________________________________________________。