实验室欲配制480 mL 0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液,请据此回答下列问题:
(1)实验时,应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体 g。
(2)在配制Na2CO3溶液时需用的玻璃仪器主要有量筒、烧杯、玻璃棒、 、 。
(3)若实验过程中遇到下列情况,则会造成所配溶液的浓度偏低的是 。(填字母)
A.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理 |
B.忘记将洗涤液加入容量瓶 |
C.定容时俯视刻度线 |
D.摇匀后发现液面低于刻度线,加水至凹液面恰好与刻度线相切 |
为测定碱式碳酸钴[COx(OH)y(CO3)z]的化学组成,研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置进行实验探究。已知:碱式碳酸钴受热时可分解生成三种氧化物。
(1)按如图所示装置组装好仪器,并___________;称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,加热,当乙装置中_______(填实验现象),停止加热;打开活塞a,缓缓通入空气数分钟,通入空气的目的是__________。
(2)某同学认为上述实验中存在一个缺陷,该缺陷是_________。
(3)通过正确实验测得乙、丙装置增重分别为0.36g、0.88g,则该碱式碳酸钴的化学式为__________。
(4)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取COCl2·6H2O的一种工艺如下:
已知:25℃时
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
CO(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀(pH) |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
完全沉淀(pH) |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
①净化除杂时,加入H2O2发生反应的离子方程式为______________;
②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作I获得的滤渣成分为_________;
③加盐酸调整pH为2~3的目的为___________;
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
草酸亚铁和草酸铁常用作照相显影剂或制药工业。I.某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)分解产物的实验探究。他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出),干燥管B、G中装有无水氯化钙,试管D、F、I中盛有澄清石灰水。
(1)烧瓶A中盛有饱和NH4C1和饱和NaNO2的混合液,常用于实验室制N2,则该反应的化学方程式为_____________________________。
(2)实验时先打开活塞a,并加热烧瓶A一段时间,其目的是___________________。
(3)①试管D中出现浑浊,证明分解产物中有____________存在。
②证明分解产物中存在CO的现象是______________________________。
③要证明分解时产生的另一种气态产物的存在,应该如何改进装置______________。
④将C中充分反心后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中,固体完全溶解且无气体放出,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明固体产物为_____________(填化学式)。
II.三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。已知草酸铁晶体在低温时溶解度较小。
(4)利用工业FeCl3(含杂质)制取纯净的草酸铁晶体【Fe2(C2O4)3·5H2O】的实验流程如下图所示:
①溶液X为浓盐酸,目的是_________________。
②上述流程中FeCl3可用异内醚萃取,其原因是__________________。
③所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤,其目的是___________________。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室中用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4标准溶液应置于__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
软锰矿的主要成分为MnO2,工业可用其按如下方法制备高锰酸钾:
a.将软锰矿初选后粉碎,与固体苛性钾混合,加入反应釜中敞口加热至熔融,并保持熔融状态下搅拌25~30 min,冷却得墨绿色熔渣(主要成分为K2MnO4);
b.将熔渣粉碎,加入去离子水溶解,充分搅拌后过滤得墨绿色滤液1;
c.取适量70%硫酸,加入滤液1中,边加边搅拌,直至不再产生棕褐色沉淀,过滤,得紫色滤液2;
d.提纯滤液2即可得高锰酸钾粗品。
根据上述内容回答下列问题:
(1)步骤a中,反应物熔融状态下搅拌的目的是:,用化学方程式表示出MnO2转化为K2MnO4的反应原理:。
(2)粉碎后的软锰矿与苛性钾置于中进行加热。
A.陶瓷反应釜 B.石英反应釜C.铁制反应釜
(3)写出步骤c中反应的离子方程式:。
(4)步骤d中由滤液2得到高锰酸钾粗品的主要操作步骤是:。
(5)若将母液循环使用,可能造成的问题是:。
(6)早先有文献报道:步骤a中加入KClO3固体会缩短流程时间以及提高高锰酸钾的产率,但从绿色化学角度考虑后,现在工厂中一般不采用此法,你认为这种方法不符合绿色化学的原因是:。
铁是人类目前使用最多的金属,可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成,根据实验内容回答下列问题:
I.定性分析:氧化物中铁元素的价态
(1)取适量该氧化物溶于过量的(填“稀硫酸”、“稀盐酸”或“稀硝酸”),取少量溶液分别装入两支洁净的试管甲、乙中。甲试管中加入高锰酸钾溶液,乙试管中加入硫氰化钾溶液,能证明该氧化物中同时含有Fe2+、Fe3+的现象是:。
II.定量分析:氧化物的组成
(2)按各部分仪器在该实验中的作用分析:装置E中盛放的药品是,作用是。
(3)实验装置用上面所列仪器组成,按氢气流向的连接顺序是(括号中填入接口字母):
a→()→()→()→()→()→()→()→()→()
(4)实验前,将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙,这样做的目的是:,若缺少此步骤,会导致x : y(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)称取烘焙后样品3.04 g,与氢气充分反应后生成水0.9 g,则该样品的组成为:。
过渡金属的单质及化合物很多有催化性能,氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂。实验室中用氯气与粗铜(杂质只有Fe)反应,制备铜的氯化物的流程如下。
查阅资料:
氯化亚铜:白色微溶于水,在干燥空气中稳定,受潮则易变蓝棕色,在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色。
氯化铜:从水溶液中结晶时,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在26~42℃得到二水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到无水物。
(1)现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→、→ h 、i →、→。
②本套装置有两个仪器需要加热,加热的顺序为先后,这样做的目的是。
(2)分析流程:
①固体甲需要加稀盐酸溶解,其理由是;
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)。
a.NaOH b.NH3·H2O c.CuOd.CuSO4
③完成溶液乙到纯净CuCl2·2H2O晶体的系列操作步骤为:
加少量盐酸、蒸发浓缩、、、洗涤、干燥。
(3)向溶液乙中加入适当的还原剂(如SO2、N2H4、SnCl2等),并微热得到CuCl沉淀,写出向乙溶液加入N2H4(氧化产物为无毒气体)的离子方程式:。此反应只能微热的原因是。
(4)若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl2反应,经上述流程只制备CuCl2·2H2O,最终得到干燥产品277g,求制备CuCl2·2H2O的产率;(精确到1%)分析出现此情况的主要原因。