某化学创新实验小组设计了如图示实验装置来制取溴苯并证明该反应为取代反应。已知:溴苯的熔点为‒30.8℃,沸点156℃。
(1)三颈烧瓶中发生的有机反应化学方程式 ;
(2)仪器A的名称 ;本实验使用仪器A的原因 。而在实验室实际实验时并没有使用A的原因是 。
(3)锥形瓶中小试管内CCl4作用 ;如不加该部分装置将导致什么结果 。
(4)分液漏斗内的NaOH溶液作用: 。
(14分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150 g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05000mol·L-1标准碘溶液进行滴定,初读数为0.10 mL,末读数如右图所示。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2 + 21O2 8Cu + 4FeO + 2Fe2O3 + 16SO2,若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2)装置a的作用是 。
A.有利于空气中氧气充分反应 | B.除去空气中的水蒸气 |
C.有利于气体混合 | D.有利于观察空气流速 |
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是 。
(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为 mL。用化学方程式表示滴定的原理: 。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
铝是自然界中含量最高的金属元素,以铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3)为原料通过以下途径制备氯化铝晶体和绿矾晶体:
(1)X是__________,操作I是_______。
(2)Z是_____,检验溶液E中含有金属阳离子的实验方法是_______________________。
(3)操作Ⅱ的主要实验步骤是边滴加____(填试剂名称)边蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。
(4)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ·mol-1
3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);
(5)铝电池性能优越,海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料,海水为电解质溶液,构成电池的其正极反应式为_______________________________;与铅蓄电池相比.释放相同电量时,所消耗金属电极材料的质量比m(Al):m(Pb)=____________。
(6)测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤:
a.称取5.7g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol•L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①计算上述产品中FeSO4•7H2O的质量分数为________;
②若用上述方法测定的产品中FeSO4•7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有___________(只回答一条即可)。
高纯度的单质硅是信息产业的核心资源,没有硅就没有你喜欢的计算机。在地壳中含有大量的硅元素,含量仅次于氧,但自然界中没有游离的硅,硅元素全部是以化合态的形式存在的。工业上主要是利用碳与二氧化硅在高温下反应制备粗硅,某校化学兴趣小组对该反应中气体产物的成分进行探究。
(1)该兴趣小组对气体产物的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:气体产物只有CO;
假设二:____________________;
假设三:_____________________。
……
(2)为探究气体的成分,该兴趣小组设计了如下实验装置:
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为:CO+PdCl2+H2O=CO2+2HC1 +Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊);
为避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰,实验时要求通入足够长时间的氮气。
供选试剂:澄清石灰水、PdCl2溶液、浓硫酸、NaOH溶液。
①装置B的作用是______________;
②请你根据上述装置,设计实验验证假设一,写出实验步骤和结论(解答时要求指明C、D中所选试剂的名称):
实验步骤(不要求写出具体操作过程) |
实验预期现象和结论 |
(3)有人认为,气体产物的成分与两种反应物的质量之比有关。为了探究炭粉不足时生成物中气体的成分,反应物中炭粉与二氧化硅的质量之比的最大比值是_________。
(4)资料表明,炭粉过量时会生成副产物SiC,若生成物中Si与SiC的物质的量之比为1:2(假定气体产物只有CO),写出该反应的化学方程式:________________________。
氨基甲酸铵是一种用途广泛的化工原料。有关它的资料如下:①常温下,在干燥的空气中稳定,遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵;②熔点58℃,59℃则可分解成NH3和CO2气体;③在密封管内加热至120℃~140℃时失水生成尿素[CO(NH2)2];④酸性溶液中迅速分解;⑤合成氨基甲酸铵原理为:
(1)写出氨基甲酸铵在密封管内加热至1200C~1400C生成尿素的反应方程式:_______________
(2)滴液漏斗与容器A相连的导管的作用是 ,容器A内可用 (填药品名称)代替NaOH固体,仪器B名称________;盛放药品是:________。
(3)合成氨基甲酸铵的反应在一定条件下能自发进行,该反应的反应热ΔH_____0(填“>” “=”或“<”)(4)有同学建议该CO2发生装置直接改用“干冰”,你认为他的改进有何优点:(回答二点)
①________________;②________________
(5)该实验装置中有明显导致实验失败的隐患有:(指出主要二处)
①________________;②________________
用石灰石代替碱液处理酸性废水可降低成本。大多数情况下,利用石灰石处理含金属离子的酸性废水并不适用,原因在于酸与石灰石反应的限度,使溶液体系的pH不能达到6.0以上的排放标准。当酸性废水中含有Fe3+、Fe2+、Al3+时能利用石灰石处理该酸性废水,可使pH上升到6.0以上,达到满意效果,其研究步骤如下:
Ⅰ、向0.1mol/L 盐酸,加入石灰石粉,当溶液体系 pH 升至5.6 时, 再继续加入石灰石粉无气泡冒出,说明此时已达溶解平衡。
Ⅱ、向含Fe3+、Fe2+、Al3+的酸性废水中加入适量的0.1mol/L 盐酸和30% H2O2溶液,充分反应。
Ⅲ、将Ⅱ中获得的溶液加入到Ⅰ溶液中,得到混合液x,测得混合液pH<2.0。
Ⅳ、向混合液x中加入石灰石粉,有大量气体产生,并逐渐有沉淀生成。pH 升到 6.2时停止加石灰石粉。
(1)HCl的电子式是 。
(2)石灰石与盐酸反应的离子方程式是 。
(3)从化学平衡的角度分析CaCO3与盐酸反应的原理 (用化学用语表示)。
(4)CaCl2溶液显中性,步骤Ⅰ中溶液体系 pH = 5.6的原因是 。
(5)步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 。
(6)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol/L
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
(7)步骤Ⅳ中,当 pH 上升到 3.3 以上时,会促进Al3+的水解,Al3+水解的离子方程式是 。
(8)步骤Ⅳ中溶液体系的 pH 可上升到6.2,是因为生成Al(OH)3可与溶液中的HCO3-反应使c(CO32-)增大,该反应的离子方程式是 。