(14分)四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下:
有关信息数据:①将金属锡熔融,通入干燥氯气进行反应。生成四氯化锡。②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点114.1℃。⑧无水四氯化锡暴露于空气中与空气中的水分反应生成白色烟雾。有强烈的刺激性。回答下列问题:
(1)仪器C的名称是 ,仪器D的作用是 。
(2)制备无水四氯化锡各装置的连接顺序是( )一( )一( )一( )一( )(填装置序号)。
(3)试剂E和F分别是 、 ,装置V的作用是 。
(4)若无装置V存在,在装置Ⅲ中除生成SnCl4外,还存在的副产物的化学式为 。
(5)实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显黄色,提纯SnCl4的方法是 。
(6)若Ⅱ中用去锡粉5.95 g.反应后,Ⅲ中锥形瓶里收集到12.0 g SnCl4,则SnCl4的产率为 (结果保留三位有效数字)。
化学是一门以实验为基础的学科,试回答以下问题。
(1)实验室中制取并收集少量氨气,可选用上述_____(填装置序号)装置,氨气应从收集装置的_____(填字母序号)导管进气。
(2)选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体,乙中塑料板上若放置石灰石,戊中盛满稀NaOH溶液,正确的连接顺序为___________________(用接口字母表示),装置乙的作用是____________,丙中产生NO的离子方程式为______________________。
(3)二氧化氯(C1O2)是一种常用高效消毒剂,某研究小组利用丁装置制备C1O2。
①在烧瓶中放入KClO3和草酸(H2C2O4),然后加入足量的稀硫酸,水浴加热。反应生成ClO2、CO2和K2SO4,则该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为_________。
②温度过高时,二氧化氯的水溶液有可能发生爆炸。在反应开始前将烧杯中的水加热到80%,然后停止加热,并使其保持在60℃~80℃之间,丁装置中缺少的一种必需的玻璃仪器名称是____________。
③将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中,然后加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成。写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式________________。
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在中,再加水稀释,这样操作的目的是。
(2)装置C的作用是。
(3)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (填序号)。
A.蒸发皿 |
B.石棉网 |
C.漏斗 |
D.烧杯 |
E.玻璃棒
F.坩埚
(4)根据以上现象,该小组同学认为SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成;
③该小组同学向C烧杯反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-。该做法(填“合理”或“不合理”),理由是。
(5)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是 。
(本题共12分)磷矿石的主要成分是Ca5F(PO4)3,并含有少量MgO、Fe2O3等杂质。工业上以磷矿石为原料制备H3PO4,一种生产流程如下:
已知:Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4→5Ca(H2PO4)2 + HF
38、写出有关操作的名称:Ⅰ___________、Ⅲ。工艺流程中设计操作Ⅱ与Ⅲ的目的是。
39、若在实验室里采用此种方法溶解磷矿石,请写出必须的实验注意事项,并说明理由:。
40、磷矿石也可直接用硫酸溶解,两种工艺相比,该工艺的优点是____________________。
41、测定产品磷酸的浓度可采用滴定法。准确量取10.00 mL磷酸产品(密度为1.526g/cm3)溶于水配成1L溶液;取稀释后的溶液20.00mL,以甲基橙为指示剂,用0.103 mol/L标准NaOH溶液滴定;当观察到溶液恰好变色,且在半分钟内不变色,即为滴定终点(生成NaH2PO4),消耗标准溶液20.16 mL。
该实验过程中需要的定量仪器有______________________________(写名称)。
42、若理论上滴定应耗用标准溶液20.20 mL,则相对误差为______________(按近似计算法则)。该产品中磷酸的质量分数为(保留3位小数)。
(本题共12分)硝基苯是制造染料的重要原料。某同学在实验室里用下图装置制取硝基苯,主要步骤如下:
①在大试管里将2mL浓硫酸和1.5mL浓硝酸混合,摇匀,冷却到50~60℃以下。然后逐滴加入1mL苯,边滴边振荡试管。
②按图连接好装置,将大试管放入60℃的水浴中加热10分钟。
完成下列填空:
33、指出右图中的错误、。
34、向混合酸中加入苯时,“逐滴加入”、“边滴边振荡试管”的目的是。
35、反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈色,其中主要物质是(填写物质名称)。把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌,可以看到。(选填编号)
a.水面上是含有杂质的硝基苯
b.水底有浅黄色、苦杏仁味的液体
c.烧杯中的液态有机物只有硝基苯
d.有无色、油状液体浮在水面
36、为了获得纯硝基苯,实验步骤为:①水洗、分离;②将粗硝基苯转移到盛有_____________的烧杯中洗涤、用______________(填写仪器名称)进行分离;③;④干燥;⑤。
37、实验装置经改进后,该同学按照上述实验步骤重新进行了多次实验,充分反应后有两种情况出现,请帮助他作出分析:
(1)产率低于理论值,原因是;
(2)产率高于理论值,原因是。
亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:
【实验一】制取NaNO2
该小组先查阅资料知:①2NO+Na2O2 →2NaNO2;2NO2+Na2O2 →2NaNO3;②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-,然后设计制取装置如下图(夹持装置略去):
36.装置D的作用是;如果没有B装置,C中发生的副反应有。
37.就算在装置气密性良好的情况下进行实验,该小组发现制得的NaNO2的纯度也不高,可能的原因是;设计一种提高NaNO2纯度的改进措施。
【实验二】测定NaNO2样品(含NaNO3杂质)的纯度
先查阅资料知:①5NO2-+ 2MnO4-+ 6H+ → 5NO3-+ 3Mn2+ + 3H2O;
②MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
然后,设计如下方案测定样品的纯度。
38.取样品2.3g经溶解后得到溶液A 100 mL,准确量取10.00 mL A与24.00 mL 0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应。反应后的溶液用0.1000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去;重复上述实验3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00 mL,则样品中NaNO2的纯度为_________。
39.通过上述实验测得样品中NaNO2的纯度偏高,该小组讨论的原因错误的是(填字母编号)。
a.滴定至溶液紫色刚好褪去,立即停止滴定
b.加入A与KMnO4溶液前的锥形瓶未经干燥
c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中的时间过长