高氯酸铵(NH4ClO4)为白色晶体,具有不稳定性,在400℃时开始分解产生多种气体,常用于生产火箭推进剂。某化学兴趣小组同学利用下列装置对NH4ClO4的分解产物进行探究。(假设装置内试剂均足量,部分夹持装置已省略)。
(1)在实验过程中发现C中铜粉由红色变为黑色,说明分解产物中有__(填化学式)。
(2)实验完毕后,取D中硬质玻璃管中的固体物质于试管中,滴加蒸馏水,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,产生该气体的化学方程式为__。
(3)通过上述实验现象的分析,某同学认为产物中还应有H2O,可能有Cl2。该同学认为可能有Cl2存在的理由是__。
(4)为了证明H2O和Cl2的存在,选择上述部分装置和下列提供的装置进行实验:
①按气流从左至右,装置的连接顺序为A→__→__→__。
②F中发生反应的离子方程式为__。
(5)实验结论:NH4ClO4分解时产生了上述几种物质,则高氯酸铵分解的化学方程式为___。
(6)在实验过程中仪器E中装有碱石灰的目的__;实验结束后,某同学拟通过称量D中镁粉质量的变化,计算高氯酸铵的分解率,会造成计算结果__(填“偏大”“偏小”或“无法判断”)。
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某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO2的反应情况,进行如下探究。
(1)[提出假设]
向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:
假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化;
假设三:反应后固体______,证明SO2部分被氧化。
(2)[定性研究]
为验证假设三,该小组进行如下研究,请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期的实验现象和结论 |
取适量反应后的固体放入试管中,____ | ______ |
(3)[定量研究]
通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如图:
①装置B中所盛装试剂的名称为________。
②装置D的作用是__________。
③请画出实验装置E_____。
④实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行填表判断。
SO2被氧化的程度 | V与m1或m2的关系 |
未被氧化 | |
完全被氧化 | V=0 |
部分被氧化 | _____ |
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叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
(1)制备亚硝酸叔丁酯
取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40 ℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:________________。
(2)制备叠氮化钠(NaN3)
按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。
①装置a的名称是________________;
②该反应需控制温度在65 ℃,采用的实验措施是____________________;
③反应后溶液在0 ℃下冷却至有大量晶体析出后过滤,所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是______________________________________________。
(3)产率计算
①称取2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10 mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](假设杂质均不参与反应)。
③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10 mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为__________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是______(填字母代号)。
A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数
C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡
D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:____________________________。
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乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用a装置来制备。
完成下列填空:
(1)实验中用到的三种试剂添加的先后顺序是____________________________。
(2)a装置中试管B中试剂的作用是________________________________________。
(3)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是________________________________________。
(4)加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是_______________________;浓硫酸用量又不能过多,原因是______________________________________________。
(5)反应结束后,将B试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,______________、_____________,然后分液。
(6)若用b装置制备乙酸乙酯,其优点有____________、_____________。由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后,还可能含有的有机杂质是________________,分离乙酸乙酯与该杂质的方法是__________________。
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S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体,常用作橡胶硫化剂。某化学兴趣小组拟设计 实验制备少量的S2Cl2,査阅资料知:
①干燥的氯气在 110℃~140℃与硫反应,即可得到 S2Cl2。
②S 的熔点为 112.8℃、沸点为 444.6℃;S2Cl2 的熔点为-76℃、沸点为 138℃。
③S2Cl2+Cl22SCl2。
④S2Cl2 易和水发生歧化反应。
该小组设计的制备装置如如图(夹持仪器和加热装置已略去)
(1)连接好实验装置后的第一步实验操作是____________。
(2)A 装置中制取氯气的离子反应方程式_____________。
(3)装置 B、C 中的试剂分别是_____________,_____________; 若实验中缺少 C 装置,发现产品浑浊不清,请用化学方程式表示其原因____________。
(4)该实验的操作顺序应为_____________(用序号表示)。
①加热装置 A ②加热装置 D ③通冷凝水 ④停止加热装置 A ⑤停止加热装置 D
(5)图中 G 装置中应放置的试剂为______________,其作用为______________。
(6)在加热 D 时温度不宜过高,其原因是_______________; 为了提高 S2Cl2 的纯度,关键的操作是控制好温度和______________。
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根据环保要求,在处理有氰电镀废水时,剧毒的CN-离子在催化剂TiO2颗粒作用下,先用NaClO将CN-离子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),再在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2。环保工作人员在密闭系统中用如图装置进行实验,测定CN-被处理的百分率。
现将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.2mol/L)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。回答下列问题:
(1)根据题意,写出相关主要反应的离子方程式:甲中的反应:____,乙中的反应:____。
(2)上述实验是通过测定CO2的量来确定对CN-的处理效果。丙装置中的试剂是____,丁装置的目的是_____;干燥管Ⅱ的作用是_____。
(3)假定上述每一个装置都充分吸收,则利用该装置测得的CN-被处理的百分率与实际值相比_____(填“偏高”或“偏低”),简述可能的原因:_____。
(4)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为____。
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工业上用空气氧化(NH4)2SO3的方法制取(NH4)2SO4,某研究小组用如图装置模拟该过程,并通过测定反应后溶液中SOT的浓度来计算该反应的转化率。
实验步骤如下:
①按图连接好装置,检查装置气密性;
②取200 mL 0.5000 mol•L-1(NH4)2SO3溶液(调节pH = 8)装入三颈烧瓶中,加入催化剂,控制气体流速为300 L•h-1,在温度为50℃下进行实验;
③反应2.5 h后,测定反应后溶液中SO32-的浓度。
回答下列问题:
(1)仪器M的名称为_____,仪器M中装有H2O2溶液,则装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验中通如N2的目的是_____。
(3)装置B的作用是_____(任答一条)。
(4)装置C中采用多孔球泡的目的是_____,已知亚硫酸铵溶液的pH小于8,要调节装置C中溶液的pH=8,应向该溶液中加入一定量的_____(填标号
a NH3 • H2O b Ba(OH)2 c 澄清石灰水
(5)该实验缺少的装置是_____。
(6)取VmL反应后的溶液(反应前后体积不变)于碘量瓶中,滴入3滴淀粉溶液,用a mol•L-1的标准碘溶 液滴定至终点时,消耗碘水的体积为b mL,则(NH4 )2SO3的转化率为_____。
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三硫代碳酸钠(Na2CS3)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂,在工业上用于处理废水中的重金属离子。某化学兴趣小组对Na2CS3的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量三硫代碳酸钠样品,加水溶解,测得溶液pH=10,由此可知H2CS3是______(填“强”或“弱”)酸。向该溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,由此说明Na2CS3具有______性。(填“还原”或“氧化”)。
(2)为了测定某Na2CS3溶液的浓度,按如图装置进行实验。将35.0 mL该Na2CS3溶液置于下列装置A的三颈烧瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量稀硫酸,关闭活塞。
已知:CS32- +2H+==CS2 +H2S↑,CS2 和H2S均有毒;CS2不溶于水,沸点46°C,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
①仪器d的名称是__________。反应开始时需要先通入一段时间N2,其作用为______。
②B中发生反应的离子方程式是________。
③反应结束后。打开活塞K。再缓慢通入热N2(高于60°C)一段时间,其目的是__________。
④为了计算该Na2CS3溶液的浓度,可测定B中生成沉淀的质量。称量B中沉淀质量之前,需要进行的实验操作名称是过滤、_____、________;若B中生成沉淀的质量为8.4g,则该Na2CS3溶液的物质的量浓度是___________。
⑤若反应结束后将通热N2改为通热空气(高于60°C),通过测定C中溶液质量的增加值来计算三硫代碳酸钠溶液的浓度时,计算值______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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三氯甲醛(CCl3CHO)可用于生产氯霉素、合霉素等,其在实验室制备的反应原理为C2H5OH+4C12CCl3CHO+5HCl,可能发生的副反应是C2H50H+ HCl C2H5Cl+ H2O。某探究小组在实验室模拟制备三氯乙醛的装置如图所示(夹持、加热装置均略去)。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是____ ,采用该仪器的理由是____
(2)仪器b中冷凝水从___ (填“p”或“q”)口进。
(3)装置A中MnO2用KClO3代替,反应在常温下进行,试写出反应的离子方程式:____。若撤去装置B,对实验的影响是_______ 。
(4)测定产品纯度:
①称取0. 40 g产品,配成待测溶液,加入20. 00 mL0.100 mol/L碘标准溶液,再加适量碱液,充分反应:
②再加适量盐酸调节溶液的pH,并立即用0.020 mol/L的Na2S2O3溶液滴定到终点,发生反应:I2+;
③重复上述操作3次,平均消耗Na2S2O3溶液20. 00 mL。
滴定时所用指示剂是____,达到滴定终点的现象是 ___,测得产品的纯度是____(保留三位有效数字)。
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FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:
C6H5Cl(氯苯) | C6H4Cl2(二氯苯) | FeCl3 | FeCl2 | |
溶解性 | 不溶于水,易溶于苯、乙醇 | 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水 | ||
熔点/℃ | -45 | 53 | 易升华 | |
沸点/℃ | 132 | 173 | ---------------------- | -------------------- |
(1)H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如图:
①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____。
②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_____。(填字母,装置可多次使用);B中盛放的试剂是_____。
③该制备装置的缺点为_____。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按如图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的作用是_____。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是_____,回收滤液中C6H5C1的操作是_____。
③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/L NaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60mL,则氯化铁的转化率为_____。
④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:_____(写出一点即可)。
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