如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置.
(1)写出A装置中发生反应的离子方程式_________;要将C装置接入B和D之间,正确的接法是:
a→ → →d;
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯,Cl2通过C装置后进入D,D装置内盛有碳粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),发生反应的化学方程式为________.
(3)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此时B中的现象是 ,B的作用是 .
(4)用量筒量取20mL E中溶液,倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中,然后再注入10mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡,静置于铁架台上(如图),等分层后取上层液和下层液,呈黄绿色的是 (填“上层液”或“下层液”),能使有色布条褪色的是 (填“上层液”或“下层液”).
(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图.
碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料。可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·H2O作原料制备。取一定量的含镁复盐放入三颈烧瓶中,并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热(如图所示),按一定的液固比加入蒸馏水,开启搅拌器同时加入预定的氨水,待温度到达 40℃时开始热解,此时滴加卤水(氯化镁溶液)并继续滴入氨水,保持10分钟,一段时间后过滤洗涤,滤出的固体在120 ℃干燥得到碱式碳酸镁产品。
(1)搅拌的目的是,选择水浴加热方式的优点是;
(2)40℃复盐开始热解生成MgCO3·3H2O,该反应的化学方程式为;
(3)40℃时,开始滴加卤水的目的是;
(4)碱式碳酸镁产品中镁的质量分数(w(Mg)%)越高,产品质量越好,氯的质量分数越高,产品质量越差。分析Cl-含量采用Ag+滴定法,先精确称取一定量产品用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得一定体积的溶液。
①测定实验中除用到天平、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、滴定管外,还用到的玻璃仪器有;
②已知某温度时,一些银盐的Ksp如下表:
难溶盐 |
AgCl |
AgBr |
AgI |
Ag2CrO4 |
Ksp |
2×10-10 |
5.410-13 |
8.310-17 |
2×10-12 |
颜色 |
白色 |
淡黄色 |
黄色 |
砖红色 |
则滴定时,可用作指示剂的是(选填序号:a.NaBr b.NaI c.K2CrO4)。且滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是;
(5)若已知制得的碱式碳酸镁的质量ag,要确定其组成(不考虑微量杂质),还必需的数据有。
①充分灼烧后,剩余固体的质量
②灼烧时,测算得的二氧化碳的体积(已换算成标准状况)
③灼烧时的温度和时间
④碱式碳酸镁的密度
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为______(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为(填代号)。
a.KMnO4b.(NH4) 2Sc.H2O2 d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)(填化学式),若实验过程中有氨气逸出,应选用下列装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应,直到,用KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(共10分)铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
某化学小组在实验室中利用简易装置进行了铝和氧化铁的反应,发现生成的铁呈疏松多孔的褐色硬块。该小组成员认为主要原因是产生的铁中含有较多杂质,请你参与探究该褐色硬块的组成。
(1)首先将褐色硬块处理成粉末,通过实验来确定是否含有单质铝,经实验首先排除了铝的存在,则该小组成员在该实验中选用的试剂是________,证明不含铝的实验现象为______________________________。
(2)经初步确定后,可认为褐色硬块除Fe外,还含有Fe2O3、Al2O3,为验证其组成该小组设计如下流程:
①在上述流程中,操作①所用到的玻璃仪器有________________。
②通过上述实验该小组得出结论:该褐色硬块中除铁外,一定含有Al2O3,不含Fe2O3,你认为该结论是否可靠______(填“是”或“否”),理由是______________________________________________(用离子方程式和必要的文字进行说明)。
纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,经混合物过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________;
(2)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是;
(3)在配制标准溶液时,使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的(填字母代号)。
滴定终点的现象是__________________________________。
(4)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”): 若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果_________________________。
(5)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_________________________。
下图所示装置可用于多种实验。
(1)实验室可利用该装置来制取氯气,发生反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
①用双线桥标出上述反应中的电子转移情况。
②B装置的作用是___________________,C装置中盛装的液体最好是。
③若按上述反应制得的氯气体积为4.48 L(标准状况),则实际反应中消耗12 mol/L盐酸的体积大于理论值_______mL。
(2)在实验室要测定部分变质的过氧化钠的纯度,也可用上图装置中的部分仪器。
①上述装置中多余的仪器是_______(填A、B、C、D等序号)。②要完成上述实验目的,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________。
③若取用样品的质量为2.5 g,收集到气体的体积为280 mL(标准状况),则样品中Na2O2的纯度为___________。