二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是 。
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制NaClO2操作步骤:a ;b ;③洗涤;④干燥。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
① Ⅱ中反应的离子方程式是 。
② ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应化学方程式 。
③ NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+物质的量 。(填“相同”,“不同”或“无法判断”)
为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如图8-9所示(加热装置和固定装置均已略去),B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。
图8-9
(1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为 。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的化学方程式为 ;装置E中开始时出现浅红棕色气体,用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,产生上述现象的原因是 。一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是 。
(3)装置D的作用是 。
某研究性学习小组为完成浓硝酸、稀硝酸、NO2、NO的部分实验,并有效地防止NO2、NO的污染。设计了如下图所示的装置进行实验。
先将适量块状CaCO3和过量铜片放入底部开一小孔的试管中,塞上塞子(连有带活塞的导气管),如图A所示,再将试管放入盛有适量盐酸的烧杯中,打开活塞,发生反应:CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑,用产生的CO2排尽试管内的空气。
(1)待CaCO3反应完全后,关闭活塞,在导气管上套一排尽空气的气球,然后将试管放入盛有浓硝酸的大试管中,如图B所示。再打开活塞,观察到的现象是_________________。上述现象说明____________________________________________________。有关反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。
(2)上述反应进行一段时间后,关闭活塞,迅速将带小孔的试管取出,放入盛有适量水的烧杯中,如图C所示,再打开活塞,观察到的现象是_______________________________。
(3)关闭活塞,迅速将试管取出,放入盛有足量NaOH溶液的烧杯中,如图D所示。打开活塞,NO、NO2与NaOH溶液发生反应:2NaOH+NO+NO2====2NaNO2+H2O,气球逐渐变小,试管内液面上升。NO不能单独与NaOH溶液反应,若要将氮的氧化物完全吸收,应该如何操作?___________________________________________________。
如图所示装置是某种气体X的发生装置和收集装置(必要时可加热)。所用的试剂从下列试剂中选取2—3种;硫化亚铁、二氧化锰、铜屑、氯化铵、稀硝酸、浓盐酸、蒸馏水。
请完成下列问题:
(1)气体X的化学式是____________。
(2)所选药品a是____________,b是____________,装置B的作用是____________。
(3)用所选的药品发生反应生成X时,离子方程式是___________________________。
(4)反应刚开始时A中的主要现象是____________。
下图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请完成下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________________________。
(2)Ⅰ实验装置中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体____________(填“能”或“不能”),简述理由_______________________________________________________________。
(3)若用Ⅱ实验装置进行实验,证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO,则:检查装置气密性的操作是________________________;在烧杯中加入一定体积的稀硝酸,打开止水夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的空气,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满整个干燥管,停止抽拉注射器,关闭止水夹,观察干燥管内的现象_______________________;反应停止后,打开止水夹,用注射器抽取干燥管内的气体(事先已将注射器内原有的空气推出),关闭止水夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到的现象是_____________________________。
(4)上述实验完成后,将注射器内的气体通入到NaOH溶液中,其目的是_________________。
根据下图完成下列问题。
(1)A中发生反应的化学方程式:_______________________________________________。
(2)依次写出从反应开始到结束,A中可以观察到的现象:_________________________。
(3)反应结束后共收集到224 mL标准状况下的NO,计算Cu的纯度:_______________。