氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业及制造硝酸的原料。为探究氨气的性质,某研 究性学习小组做了以下实验:
(1)实验室用A图所示实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物来制取氨气。)
①实验室制取氨气的化学方程式为 。
②若用加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气,你认为装置B的作用是 。
(2)在实验中发现E装置中的固体由黑色变为红色,可推测氨气具有 性。
(3)某同学查阅资料发现Cu2O粉末也呈红色,因此推测上述红色固体中可能还含有Cu2O。
已知:①Cu2O是碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+不稳定,易转化为Cu和Cu2+。
②在空气中高温灼烧时:Cu2O稳定、不分解,而CuO将分解生成Cu2O和O2。
现有浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、氢氧化钠溶液及pH试纸,而没有其他试剂,请用最简便的实验方法证明红色固体中是否含有Cu2O。(简述操作方法、现象和结论)
(4)现有一份一定质量Cu和Cu2O混合物,向其中加入0.4L 3.0mol/L稀硝酸,混合物完全溶解,同时生成4.48L NO(标准状况),向所得溶液中加入一定体积1.0mol/L NaOH溶液恰好使Cu2+沉淀完全,沉淀经洗涤、充分灼烧可得32.0g固体。
下列有关说法正确的是【已知:3Cu2O + 14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O】___________
| A.加入NaOH溶液的体积为1.2L |
| B.Cu和Cu2O混合物质量为27.2g |
| C.混合物完全溶解后溶液中n(H+)=0.3mol |
| D.将等质量混合物完全还原至少需标准状况下H21.12L |
绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:
FeSO4•7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去
Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是 。
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是;
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有;
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足:。
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.H2O2 d.NaOH溶液
2-苯基-2-丁醇是重要的有机合成中间体,以溴苯为原料合成该中间体的反应原理如下:
【实验装置】

装置Ⅰ装置Ⅱ
【实验步骤】
步骤1:将镁条置于装置Ⅰ的三颈烧瓶中,加入100 mL乙醚(ρ=0.71g·cm-3),在冷却条件下缓缓滴入溴苯,微热并加入一小块碘引发反应①。
步骤2:滴加14.2 mL丁酮和30 mL乙醚混合物,发生反应②;滴加入20%的NH4Cl水溶液,发生反应③。
步骤3:分出油层,用水洗涤至中性,用无水CaCl2干燥。
步骤4:用装置Ⅱ先蒸出乙醚,再蒸馏出产品。
⑴步骤1中加入碘的作用是。
⑵装置Ⅰ中滴加液体所用的仪器的名称是,反应②需将三颈烧瓶置于冰水中,且逐滴加入丁酮和乙醚,其目的是。
⑶步骤三中分离出油层的具体实验操作是。
⑷装置Ⅱ采用的是减压蒸馏,实验时需将吸滤瓶需连接;采用这种蒸馏方式的原因是。
对叔丁基苯酚
可用于生产油溶性酚醛树脂等。实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH3)3CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚的实验步骤如下:
步骤1:按图16组装仪器,在X中加入2.2 mL叔丁基氯(过量)和1.41 g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解。
步骤2:向X中加入无水AlCl3固体作催化剂,不断搅拌,有气体放出。
步骤3:反应缓和后,向X中加入8 mL水和1 mL浓盐酸,即有白色固体析出。
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8 g。
(1)仪器X的名称为。
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为。若该反应过于激烈,可采取的一种措施为。
(3)图16中倒扣漏斗的作用是。
(4)实验结束后,对产品进行光谱鉴定结果如下。其中属于红外光谱的谱图是(填字母)。
(5)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为。
铁触媒(铁的氧化物)是合成氨工业的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。
方案一:用下列实验方法测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(1)步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和。
(2)若通入Cl2不足量,溶液B中还含有会影响测定结果。
(3) 若通入Cl2过量且加热煮沸不充分,溶液B中可能含有Cl2。请设计实验方案检验Cl2,完成下列实验报告。
限选试剂:0.1mol L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、淀粉-KI溶液、0.1mol L-1 KSCN溶液、 品红稀溶液
| 实验操作 |
实验现象与结论 |
| 取适量溶液B于试管中,滴加,振荡 ,放置一段时间后,观察现象。 |
若溶液,则溶液B中含Cl2; 若溶液,则溶液B中不含Cl2。 |
方案二 :用下列装置测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(4)干燥管C的作用是。
(5)称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后,测得干燥管B增重ll.0g,则该铁触媒的化学式可表示为。
某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下某一刻度,并记下读数
④移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
请回答:
(1)以上步骤有错误的是(填编号),该错误操作会导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)判断滴定终点的现象是:锥形瓶中溶液从色变为色,且半分钟内不变色。
(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为mL。
(4)根据下列数据:请计算待测盐酸溶液的浓度为mol/L
| 滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准NaOH溶液读数记录(mL) |
|
| 滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
| 第一次 |
20.00 |
0.40 |
20.40 |
| 第二次 |
20.00 |
4.00 |
24.00 |
| 第三次 |
20.00 |
2.00 |
24.10 |