三氯化磷(PCl3)是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如下图所示。
已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷), POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
PCl3 |
-112 |
75.5 |
POCl3 |
2 |
105.3 |
请答下面问题:
(1)B中所装试剂是 ,F中碱石灰的作用是 。
(2)实验时,检查装置气密性后,向D装置的曲颈甑中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K3,加热曲颈甑至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是 ,
(3)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入红磷加热除去PCl5后,通过 (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(4)C装置中的K1、K2的设计也出于类似的目的,为了达到这一实验目的,实验时与K1、K2有关的操作是 。
(5)实验后期关闭K1,打开K2,将气体通入C装置中发生反应,反应后的溶液为X。某同学设计实验来确定溶液X中含有的某些离子,请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
|
溶液X中含有Na+ |
② |
|
溶液X中含有Cl- |
(6)玻璃管之间的连接需要用到胶皮管,连接的方法是:先把 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。甲同学将装置A的示意图画成右图,该示意图中明显的错误是 。
取wg含有杂质(杂质受热不分解)的NH4HCO3,选用如图所示的装置,制取一瓶干燥的氨气,多余氨气全部被水吸收。回答:
(1)选用的装置是(用A、B、C……回答),连接选取装置的正确顺序是(a,b,c……填写):接;接;接。
(2)E装置中所盛药品的名称是,其作用是。
(3)若选用B装置,连接时b口进气还是C口进气,其原因是。
(4)若收集到氨气VmL(标准状况),氨水的浓度为a mol/L,则碳酸氢铵的纯度为
%(设NH4HCO3全部分解)。
用一种试剂除去下列各气体中的杂质(括号内为杂质):
(1)CO2(SO2):试剂 ,离子方程式
(2)SO2(HCl):试剂 ,离子方程式
(14分)某研究性学习小组设计了如图所示的定量测定装置,其中B是底面积为100cm2、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以厘米为单位的刻度。其他夹持装置已略去。
I.甲同学用这套装置测定出了空气中氧气的体积分数,他的操作过程是:
①检查装置的气密性;
②打开B容器密封盖,加入液体C,调整A的高度,使B中液面至刻度15.0cm处;
③将过量的铁粉平铺在电热板上,盖紧容器B的密封盖;
④通电加热铁粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整A的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。
请回答下列问题:
(1)在操作①中检查装置气密性的方法是__________________________ __。
(2)在该同学的实验中,下列物质不能用于代替铁粉的是______。
A.红磷 B.木炭 C.铜粉
(3)在操作④结束时,与装置B中的液面最接近的刻度是______cm(填整数)。
II.乙同学欲用此装置测定铁在氯气中燃烧产物的化学式。他的操作与甲不同之处有:将操作③中铁粉的质量改为1.0g,并使容器B充满氯气后,再盖紧容器。请回答下列问题:
(1)在乙同学的实验中,下列试剂中适合于做液体C的是_______。
A.水 B.氢氧化钠溶液 C.饱和食盐水
(2)实验结束时,液面在刻度8.8cm处。若将当时的实验条件近似看作标准状况,请据此计算生成物FeClx中x的值是______(计算结果保留1位小数)。
(3)上面的实验结果比理论值________(填“偏大”或“偏小”),误差产生的原因可能是____________________________________________________________。
(8分)著名化学家罗伯特·波义尔(Robert Boyle)在一次实验中,不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上,过一会儿,他惊奇地发现,紫色的花瓣上出现了红点。波义尔对这一意外的发现,作出了各种假设,经过多次实验验证,探究普遍规律,终于获得了成功。对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象,你有哪些假设?请将你的各种假设和验证假设的实验方案填写在下表中。
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行NH3、Cl2的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。请按要求填空。
供选择的装置:
(1)装置A除可制备NH3外,还可制备其他多种气体,写出制备其中一种气体的化学方程式_____________________________________。
(2)为制取干燥氨气,可将装置A与装置________(填编号,从供选择的装置中选取)连接;装置A中的烧瓶内固体宜选用(选填以下选项的代号)。
a.碱石灰 b.氯化钙 c.五氧化二磷 d.生石灰
(3)若欲制取纯净、干燥的氯气,可从I、II、III装置中选取合适的装置与C依次相连。则连接次序为C、_______(填编号);
(4)B为探究氯气与氨气反应的装置。实验时先向B通入氨气,然后关闭c活塞,再向B通入氯气。
①实验中装置B的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,试推测发生反应的化学方程式_____________________________,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子;
②实验完毕后观察到B烧瓶内还有黄绿色气体,简述如何处理才能不污染环境。