某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝。查阅到以下资料:无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,常压下在177.8℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。用于有机合成和石油工业的催化剂,以及用于处理润滑油等。他们设计了以下装置,请结合题意回答问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式为: 。
(2)装置B的作用是 。
(3)请给标记为F的实线方框选择合适的装置 。
(4)AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾的原因是 (结合化学方程式说明)。
(5)有同学认为装置E中有不足之处,存在安全隐患。若你同意他的观点,请指出其不足之处 。
(6)制备反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,该小组同学提出酸碱中和滴定法测定方案。方案如下:首先准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样,平行做了4次滴定。实验中所用NaOH溶液浓度为0.2000mol·L-1,以下是实验记录与数据处理(不考虑NaOH与残液中其他成分的反应)。
滴定次数 实验数据ml |
1 |
2 |
3 |
4 |
V(样品) |
20.00 |
20.00 |
20.00 |
20.00 |
V(NaOH)(初读数) |
0.00 |
0.50 |
0.70 |
1.00 |
V(NaOH)终读数) |
22.60 |
22.55 |
22.65 |
23.00 |
①经计算,该次滴定测的试样中盐酸浓度为 mol·L-1。
②在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏小的是 (填写序号)。
a.开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡,滴定结束气泡消失
b.未用标准NaOH溶液润洗滴定管
c.锥形瓶中加入待测盐酸后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
e.滴定前锥形瓶用待测盐酸润洗
f.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
步骤一:用量筒量取50ml 0.50 mol•L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度t1;
步骤二:用另一量筒量取50ml 0.55 mol•L-1 NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度t2;
步骤三:将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度t3。
回答下列问题:
(1)步骤三中倒入NaOH溶液的正确操作是__________。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。
A.轻轻地振荡烧杯 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.用温度计小心搅拌D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)___________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,理由是________________________________________。
(4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析试剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。草酸亚铁在隔绝空气时加热能够分解,兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行了实验和探究。(已知:CO能与氯化钯[PdC12]溶液反应生成黑色的钯粉。)
(1)将草酸亚铁分解的气体产物依次通过澄清石灰水和氯化钯溶液,观察到澄清石灰水变浑浊,氯化钯溶液中有黑色物质生成。说明气体产物中有。(填化学式)
(2)探究草酸亚铁分解得到的黑色固体产物中铁元素的存在形式。
【发现问题】
草酸亚铁分解后得到的黑色物质是什么?
【提出假设】
猜想1:;猜想2:FeO;猜想3:FeO和Fe的混合物。
【实验方案】
限选试剂:盐酸、氯水、CuSO4溶液、KSCN溶液、蒸馏水。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量,充分振荡。 |
若溶液颜色明显改变, 且有红色固体生成。 |
有Fe存在。 |
步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水将固体洗涤至洗涤液呈无色。 |
||
步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加过量盐酸,静置后取上层清液, 。 |
。 |
有FeO存在。 |
【反思提升】
经兴趣小组讨论分析认为:草酸亚铁直接分解所得固体产物应该是FeO,而最终固体产物中还含有Fe是因为(写化学方程式)。
(3)根据实验探究和反思,写出草酸亚铁在隔绝空气时加热直接分解的化学方程式。
某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种自色固体,用不同的方法做了以下实验,如图I~Ⅳ所示。
(1)只根据图I、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)。
(2)图I所示实验前要先检验气密性,则检验气密性的方法是:关闭分液漏斗活塞,将导管口浸入水中,,则气密性良好。
(3)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,但比较图Ⅲ和图Ⅳ两组实验,图Ⅳ实验的优点是。
(4)若用图Ⅳ实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是(填化学式)。
(5)除去碳酸钠固体中少量碳酸氢钠的方法是(填化学方程式)。
某化学实验小组想要了解市场所售食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的准确浓度,现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋,用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定。
(1)该实验应选用作指示剂,量取一定体积的白醋所用的仪器是。
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为mL。
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了3次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为cmo1/L,3次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是()
A.初读正确,实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水洗净,未用标准液润洗
D.滴加NaOH溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)白醋溶液中存在的电离平衡为(用电离平衡方程式表示)。
(5)在滴定过程中,当c(CH3COOˉ)>c(Na+)时,则混合溶液呈____(填序号)。
A.酸性 B.碱性 C.中性 D.无法确定
(6)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):c=。
亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠,查阅资料:①HNO2为弱酸,在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成。
②NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
探究一亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(反应方程式为2NO+Na2O2=2NaNO2,部分夹持装置和A中加热装置已略)
(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式。
(2)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠,为排除干扰应在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是(填字母)。
A.浓H2SO4 B.碱石灰 C.无水CaCl2
探究二亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
KMnO4溶液体积/mL |
20.60 |
20.02 |
20.00 |
19.98 |
(3)第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是(填字母)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
(4)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数。
(5)亚硝酸钠易溶于水,将0.2mol·L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol·L-1的盐酸等体积混合,混合后溶液呈酸性,则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
探究三反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理。25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。电化学降解NO3-的原理如右图所示。
(6)电源正极为(填A或B),阴极反应式为。