【改编】(15分)三氯化磷(PCl3)是合成药物的重要化工原料,可通过白磷和氯气化合得到。
已知:白磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷);POCl3能溶于PCl3;POCl3和PCl3遇水会强烈水解。实验室制取PCl3的装置示意图和有关数据如下:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
白磷 |
44.1 |
280.5 |
1.82 |
PCl3 |
-112 |
75.5 |
1.574 |
POCl3 |
2 |
105.3 |
1.675 |
请回答:
(1)实验所需氯气可用MnO2和浓HCl反应制取,反应离子方程式为 ,实验过程中所用的玻璃仪器除酒精灯和玻璃导气管外,还需要的玻璃仪器有 。
(2)实验过程中有以下操作:①加入白磷②打开K2③打开K1④加热,正确的操作顺序为: ,通入CO2的目的是 。E烧杯中加入冷水的目的是 ,干燥管中碱石灰的作用是
(3)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等,先加入过量白磷除去PCl5和过量白磷后,再除去PCl3中的POCl3可用 的方法有制备纯净的PCl3。
(4)①已知亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,PCl3与足量的NaOH溶液反应可生成两种正盐写出反应的化学方程式为 。
②若将0.01 mol POCl3投入热水配成1 L的溶液,再逐滴加入AgNO3溶液,则先产生的沉淀是 [已知Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如下图),以环己醇制备环己烯:
已知:
密度(g/cm3) |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
溶解性 |
|
环己醇 |
0.96 |
25 |
161 |
能溶于水 |
环己烯 |
0.81 |
-103 |
83 |
难溶于水 |
(1)制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入1 mL浓硫酸,摇
匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是________,导管B除了导气外还具有的作用是________。
②试管C置于冰水浴中的目的是________________________________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。先加入Na2CO3溶液,振荡、静置、分层,环己烯在________层(填“上”或“下”),分液后用水洗涤。
②再将环己烯按下图装置蒸馏,冷却水从________口进入(填“g”或“f”)。蒸馏时要加入生石灰,目的是________________________________________。
③实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是________。
A.蒸馏时从70 ℃开始收集产品
B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
实验室制硝基苯的主要步骤如下
(1)配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。
(2) 向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀
(3)在50摄氏度到60摄氏度下发生反应,直至反应结束。
(4)除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
(5)将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是
(2)在步骤3中,为了使反应在50摄氏度到60摄氏度下进行,常用的方法是
(3)步骤4中洗涤,分离出硝基苯应使用的仪器是
(4)步骤4中粗产品用5%的NaOH 溶液洗涤的目的是
(5)纯硝基苯是无色,密度比水(填小或大)。具有气味的油状液体
在实验室里可用右图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
⑴制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验室制Cl2的化学方程式;实验时为了除去氯气中的HCl气体,可在①与②之间安装盛有_______(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 | B.氢氧化钠溶液 | C.饱和食盐水 | D.浓硫酸 |
⑵ 如果将过量二氧化锰与20 mL 12 mol·L-1的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于0. 06 mol。其主要原因有:
①_______________________________________________,
②__________________________________________________________________________。
⑶ 比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是
①;
②。
(4)反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。
①下图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母);
②从②的试管中分离出该晶体的方法是__________(填写实验操作名称)。
⑷ 实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白。
实验现象 |
原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为_______色 |
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 |
______________________________________ |
然后溶液从无色逐渐变为_______色 |
______________________________________ |
某同学想利用原电池反应检测Zn和Cu的金属活动性顺序。请你帮他选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,并完成下列实验报告:
实验目的:探究Zn和Cu的金属活动性顺序
(1)电极 材料:正极:;负极:;
电解质溶液:。
(2)写出电极反应式:
正极:;负极:。
(3)实验现象:
(4)实验结论:
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验 序号 |
金属质量 /g |
金属 状态 |
c(H2SO4) /mol·L-1 |
V(H2SO4) /mL |
溶液温度/℃ |
金属消失 的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
2 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
3 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
4 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验1和3表明,对反应速率有影响,能表明这种影响因素的实验还有。(填实验序号)
(2)本实验中影响反应速率的其他因素还有,其实验序号是,
则反应速率越快(填怎样影响)。
(3)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因: