现有铁、碳两种元素组成的合金,某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数,设计了如下实验方案和实验装置
I.探究该合金的某些性质:
(1)取a g合金粉末放人蒸馏烧瓶,并加入足量浓H2SO4,A、B中均无明显现象,原因是_______;
(2)点燃酒精灯一段时间后,A中剧烈反应,请写出此时合金中成分铁的化学反应方程式_____;
(3)反应一段时间后,将C中所吸收的气体通入以下溶液中,判断能否产生沉淀,若不能则写“否”,若能则写出相应的沉淀成分:氯水和氯化钡溶液____,氨水和氯化钡溶液_____;
II.测定样品中碳的质量分数:
(4)装置F的作用__________________________________________________________;
(5)若将SO2气体通入含有n molNa2S的溶液中,溶液中出现黄色浑浊,试分析该溶液最多能吸收SO2气体_____________mol。
硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,式量248)俗称海波或大苏打,它易溶于水,且溶解度随温度升高而显著增大,难溶于乙醇,加热时易分解,可用于照相行业的定影剂。实验室模拟工业制备硫代硫酸钠晶体通常有以下方法,请回答有关问题。
亚硫酸钠法:Na2SO3+S+5H2O=Na2S2O3·5H2O,简易实验流程如下:
(1)硫粉用乙醇润湿的目的是。
(2)操作中不能将溶液蒸发至干的原因是。
(3)所得粗产品一般通过方法提纯。
硫化碱法:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,主要实验装置如下:
(4)装置C的作用是。
(5)为充分利用SO2,对装置B进行改进(如上右图所示):当A中反应发生后,关闭旋塞b、e,打开a、c、d,往B中溶液通入SO2,未反应的SO2被收集到气囊f中。待f收集到较多气体时(假定此时装置A中反应已停止),关闭旋塞,打开旋塞,轻轻挤压f,使SO2缓缓地压入B中溶液再次反应,未反应的SO2又被收集在气囊g中。再将g中的气体挤压入f中,如此反复,直至完全反应。
(6)为测定硫代硫酸钠晶体粗产品的纯度。某兴趣小组称取5.0克粗产品配成250mL溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL 0.01mol/L KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当蓝色褪去且半分钟不变色时到达滴定终点。实验数据如下表:
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
消耗Na2S2O3溶液(mL) |
19.98 |
21.18 |
20.02 |
①该产品的纯度是。
②可能造成实验结果偏低的有(填编号)。
A.锥形瓶用蒸馏水润洗
B.滴定管未用Na2S2O3溶液润洗
C.滴定终点时俯视读数
D.若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
某课外活动小组对甲酸进行了如下的实验,以验证其含有醛基,并考察其化学性质,首先做了银镜反应。
(1)在甲酸进行银镜反应前,必须在其中加入一定量的,因为。
(2)写出甲酸进行银镜反应的化学方程式。
(3)某同学很成功的做了银镜反应,他肯定没有进行的操作(写字母)
A.用洁净试管 |
B.在浓度为2%的NH3·H2O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银 |
C.用前几天配制好的银氨溶液 |
D.在银氨溶液里加入稍过量的甲酸 |
E.用小火对试管直接加热
F.反应过程中,振荡试管使之充分反应
然后,同学们对甲酸与甲醇进行了酯化反应的研究:
(4)乙装置中长导管A的作用是。
(5)写出甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式。
(6)选择甲装置还是乙装置好?,原因是。
(7)实验过程中选用的药品及试剂有:浓H2SO4、甲醇、甲酸还有、两种必备用品。
(8)一同学用装有饱和氢氧化钠的三颈瓶接收甲酸甲酯,几乎没有收集到产物,请给予合理的解释。
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
接,接,接;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中,丙中;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是;
(4)写出甲中反应的化学方程式。
根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此,如何有效处理汽车排放的尾气,是需要进行研究的一项重要课题。目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验 编号 |
实验目的 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol/L |
CO初始浓度 mol/L |
同种催化剂 的比表面积m2/g |
Ⅰ |
为以下实验作参照 |
280 |
6.50×10-3 |
4. 00×10-3 |
80 |
Ⅱ |
① |
② |
③ |
④ |
120 |
Ⅲ |
探究温度对尾气转化速率的影响 |
360 |
⑤ |
⑥ |
80 |
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________(填“增大”、“减小”、“无影响”);
正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ |
密度/(g·cm-3) |
水中溶解性 |
|
正丁醇 |
11.72 |
0.8109 |
微溶 |
正丁醛 |
75.7 |
0.8017 |
微溶 |
实验步骤如下:
将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中,加30 mL水溶解,再缓慢加入5 mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90—95 ℃,在E中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77℃馏分,产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,(填“能”或“不能”)将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由。
(2)加入沸石的作用是。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是,D仪器的名称是。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是(填正确答案标号)。
a.润湿b.干燥c.检漏d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分液时,水在层(填“上”或“下”)
(6)反应温度应保持在90—95 ℃,其原因是。
(7)本实验中,正丁醛的产率为%。