(14分,每空2分)某研究性学习小组设计一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学根据置换反应的规律,利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究。回答下列问题:
(1)图中D装置在实验中的作用是_______________。
(2)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质,图中试剂A为_________
①HNO3溶液②稀盐酸③稀醋酸④稀盐酸
写出试管C中发生反应的离子方程式 ______________________________________。
(3)乙同学设计的实验所用到试剂A为_________;试剂B为_________;试剂C为__________。
C处的现象为浅黄色沉淀产生;写出C中发生反应的化学方程式为___________。
某小组同学用下图装置进行实验研究(a、b、c表示止水夹).请评价或完善其方案:
将装置A、C、E相连接,用MnO2和浓盐酸制取氯气,请回答:
①.氯元素在周期表中的位置为。
②.A中反应的离子方程式:____。
③.E中氢氧化钠溶液的作用__________。
在C中加入适量的水可制得氯水.将所得氯水分成两份进行实验,其操作、现象和结论为:
实验序号 |
实验操作 |
现象 |
结论 |
Ⅰ |
将氯水滴入品红溶液 |
品红溶液褪色 |
氯气有漂白性 |
Ⅱ |
氯水中加入碳酸氢钠粉末 |
有无色气泡产生 |
氯气与水反应的产物具有酸性 |
④.实验Ⅰ推出的相应结论是否合理? _________,若不合理,请说明理由(若合理,无需填写)______________________________________________。
⑤.实验Ⅱ推出相应的结论是否合理?_________,若不合理,请说明理由(若合理,无需填写)________________________________________________________。
(2)为比较Cl2和I2的氧化性强弱,将A、C、E相连, C中盛的试剂可以为______。
(3)将B、D、E相连,在B中装浓硝酸和铜片,可制得NO2并进行有关实验.
①.B中反应的化学方程式___________________________ __________。
②.先若关闭c,当丁中充满红棕色的NO2时,再关闭止水夹a、b,微热试管丁,丁中可观察到的实验现象。
某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体的是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。
利用下图所示装置进行实验。
(1)装置①的作用是装置③的作用是。
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为。
(3)从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③;④低于60℃干燥,得到成品。
(4)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作与现象是:取少量晶体溶于蒸馏水,。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成100mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(5)滴定中使用的指示剂是,达到滴定终点时的现象为。
(6) 样品中NaClO2的质量分数为(用含m、c、V的代数式表示,式量:NaClO2 90.5)。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
(1) 160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为 。
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是 (选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性;
b.稀释ClO2以防止爆炸;
c.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的化学方程式为 。
吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是 。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是。
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2
外,还可以选择的还原剂是 (选填序号)。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(6) 从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是 (选填序号)。
a.蒸馏 b.蒸发 c.灼烧 d.过滤 e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是 (填操作名称)
(10分)苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某化学小组采用如图装置,以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的物理性质见下表所示:
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇,再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒沸石,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)甲装置的作用是:;冷却水从(填“a”或“b”)口进入。
Ⅱ.粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制.
(2)试剂1可以是(填编号),作用是。
A.稀硫酸B.饱和碳酸钠溶液C.乙醇
(3)操作2中,收集产品时,控制的温度应在℃左右。
(4)实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g,则苯甲酸的转化率为 。(结果保留三位有效数字)
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。以Mg(NO3)2为研究对象,四个学习小组拟通过实验探究其热分解的产物,分别提出如下4种猜想:
甲组:Mg(NO2)2、NO2、O2 乙组:MgO、NO2、O2
丙组:MgO、NO2、N2 丁组:Mg3N2、O2
(1)实验前,小组成员经讨论认定组的猜想一定不成立,理由是_____________。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对其他小组猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)进行探究:
AB C D
(2)实验过程
①简述检验该装置气密性的方法。
②称取硬质试管A的质量为18.0g,试管A与Mg(NO3)2固体共21.8 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体生成,C中有气泡。
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得硬质试管A和剩余固体的总质量为19.0g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①证明一定有O2生成的依据是,与此相关的化学原理为(用化学方程式表示)。
根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______组结论是正确的。
②一位同学认为上述装置不能确认分解产物中有O2,他的理由你认为可能是, 如果需改进装置,应该。
(4)据以上分析,Mg(NO3)2分解的化学方程式为。