(13分)醋酸亞鉻水合物([Cr(CH3COO)2)]2·2H2O,深紅色晶體)是一種氧氣吸收劑,通常以二聚體分子存在,不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于鹽酸。實驗室制備醋酸亞鉻水合物的裝置如圖所示,涉及的化學方程式如下:
Zn(s) + 2HCl(aq) = ZnCl2(aq) + H2(g)
2CrCl3(aq) + Zn(s)= 2CrCl2 (aq) + ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq) + 4CH3COO-(aq) + 2H2O(l) = [Cr(CH3COO)2]2·2H2O (s)
請回答下列問題:
(1)檢查虛框內(nèi)裝置氣密性的方法是 。
(2)醋酸鈉溶液應放在裝置 中(填寫裝置編號,下同);鹽酸應放在裝置 中;
裝置4的作用是 。
(3)本實驗中所有配制溶液的水需煮沸,其原因是 。
(4)將生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液混合時的操作是 閥門A、 閥門B (填“打開”或“關閉”)。
(5)本實驗中鋅粒須過量,其原因是 。
(6)為洗滌[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O產(chǎn)品,下列方法中最適合的是 。
A.先用鹽酸洗,后用冷水洗 B.先用冷水洗,后用乙醇洗
C.先用冷水洗,后用乙醚洗 D.先用乙醇洗滌,后用乙醚洗
(1)將裝置連接好,關閉A、B閥門,往裝置1中加水,打開活塞后,水開始下滴,一段時間后,如果水不再下滴,表明裝置氣密性良好。反之,則氣密性不好(2分,其它合理答案也給分);
(2)裝置3,裝置1(各1分);可以防止空氣進入裝置3(1分,其它合理答案也給分)。
(3)去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化 (2分)
(4)打開;關閉 (各1分)
(5)產(chǎn)生足夠的H2;與CrCl3充分反應得到CrCl2 (2分)
(6)C (2分)
解析試題分析:(1)可利用裝置內(nèi)外壓強差來驗證裝置的氣密性:將裝置連接好,關閉A、B閥門,往裝置1中加水,打開活塞后,水開始下滴,一段時間后,如果水不再下滴,表明裝置氣密性良好。反之,則氣密性不好;(2)整套裝置的工作原理是:先在裝置2中制備出二價的鉻離子,在制備過程中,因為二價鉻離子容易被空氣中的氧氣氧化成三價。因此在裝置2中,我們要放入足夠多的鋅粒,一是還原三價鉻,二是用來產(chǎn)生氫氣排除裝置內(nèi)的空氣。反應開始前,應該先打開B讓氫氣充滿整個裝置,然后再關閉B,打開A,讓裝置2中的二價鉻離子進入裝置3,跟醋酸鈉反應生成醋酸亞鉻水合物。因此,醋酸鈉溶液應放在裝置3中,鹽酸應放在裝置1中;裝置4的作用是:可以防止空氣進入裝置3。(3)本實驗中所有配制溶液的水需煮沸,其原因是:去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化(4)將生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液混合時的操作是打開閥門A、關閉閥門B;這樣裝置2中的溶液就可以在氫氣的壓力下,將液體壓往裝置3中進行反應。(5)本實驗中鋅粒須過量,其原因是:①產(chǎn)生足夠的H2;②與CrCl3充分反應得到CrCl2 。(6)洗滌[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O產(chǎn)品,主要是洗去附著在表面的沒有反應掉的二價鉻離子、氯離子、醋酸根離子、鈉離子等,不能用乙醇和鹽酸,因為醋酸亞鉻水合物,是微溶于醇,易溶于鹽酸。因此先用水洗去雜質(zhì)離子,再用乙醚來洗去多余的水。多余的乙醚可以揮發(fā)掉,選C 。
考點:考查物質(zhì)的制備、分離和提純。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
鋯產(chǎn)業(yè)是極有發(fā)展?jié)摿扒熬暗男屡d產(chǎn)業(yè),鋯(Zr)元素是核反應堆燃料棒的包裹材料,二氧化鋯(ZrO2)可以制造耐高溫納米陶瓷。我國有豐富的鋯英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),生產(chǎn)鋯流程之一如下:
試回答下列問題:
(1)寫出上述流程中高溫氣化的反應方程式(碳轉(zhuǎn)化成CO): ;
(2)寫出ZrOCl2?8H2O在900℃生成ZrO2的反應方程式 ;
(3)關于二氧化鋯納米陶瓷和鋯合金的說法不正確的是 (單選);
A.二氧化鋯納米陶瓷是新型無機非金屬材料 |
B.1納米=10-10米 |
C.鋯合金的硬度比純鋯要高 |
D.日本福島核電站的爆炸可能是由鋯合金在高溫下與水蒸氣反應產(chǎn)生的氫氣爆炸引起 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(12分)Na2S2O3(俗稱保險粉)在醫(yī)藥、印染中應用廣泛,可通過下列方法制備:取15.1 gNa2SO3溶于80.0 mL水。另取5.0 g硫粉,用少許乙醇潤濕后加到上述溶液中。小火加熱至微沸,反應1小時后過濾。濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na2S2O3·5H2O。
(1)加入的硫粉用乙醇潤濕的目的是 。
(2)濾液中除Na2S2O3和可能未反應完全的Na2SO3外,最可能存在的無機化合物雜質(zhì)是 ;其檢測的方法是:取出少許溶液,加鹽酸至酸性后,過濾除去S,再加BaCl2溶液。則加入的鹽酸發(fā)生兩個反應的化學方程式為:
Na2SO3+2HCl=SO2↑+H2O+2NaCl; 。
(3)某環(huán)境監(jiān)測小組用含0.100 mol·L-1Na2S2O3溶液[含少量的Na2SO3,且n(Na2S2O3) ∶n(Na2SO3)
= 5∶1]測定某工廠廢水中Ba2+的濃度。他們?nèi)U水50.0 mL,控制適當?shù)乃岫燃尤胱懔康腒2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀經(jīng)洗滌、過濾后,用適量的稀硫酸溶解,此時CrO42-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;再加過量KI溶液,充分反應后,用上述Na2S2O3溶液進行滴定,反應完全時,測得消耗Na2S2O3溶液的體積為36.0 mL。
(已知有關反應的離子方程式為:①Cr2O72-+6I-+14H+ 2Cr3++3I2+7H2O;
②I2+2S2O32- 2I-+S4O62-;③I2+SO32-+H2O 2I-+SO42-+2H+)
則滴定過程中可用 作指示劑。計算該工廠廢水中Ba2+的物質(zhì)的量濃度。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14分)某研究性學習小組用下列裝置(鐵架臺等支撐儀器略)探究氧化鐵與乙醇的反應,并檢驗反應產(chǎn)物。
(1)為快速得到乙醇氣體,可采取的方法是 ;若實驗時小試管中的溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸,你采取的措施是 _________(填寫編號);
a.取下小試管 b.移去酒精燈
c.將導管從乳膠管中取下 d.以上都可以
(2)盛Cu(OH)2懸濁液的試管中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為___________________。
(3)如圖實驗,觀察到紅色的Fe2O3全部變?yōu)楹谏腆w(M),充分反應后停止加熱。為了檢驗M的組成,進行下列實驗。
① M能被磁鐵吸引;加入足量稀硫酸,振蕩,固體全部溶解,未觀察到有氣體生成;
② 經(jīng)檢驗溶液中有Fe2+和Fe3+;
關于M 中鐵元素價態(tài)的判斷正確的是 (填寫編號)。
a.一定有+3價和+2價鐵,一定無0價鐵 b.一定有+3價、+2價和0價鐵
c.一定有+3價和0價鐵,一定無+2價鐵 d.一定有+3和+2價鐵,可能有0價鐵
(4)若M的成份可表達為FeXOY,用CO還原法定量測定其化學組成。稱取a g M樣品進行定量測定,實驗裝置和步驟如下:
① 組裝儀器;②點燃酒精燈;③加入試劑; ④打開分液漏斗活塞;⑤檢查氣密性;⑥停止加熱;⑦關閉分液漏斗活塞;⑧……。正確的操作順序是__________(填寫編號)
a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b.①③⑤④②⑦⑥⑧ c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
(5)若實驗中每步反應都進行完全,反應后M樣品質(zhì)量減小b g,則FeXOY中=_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
亞硝酸鈉廣泛用于印染、漂白等行業(yè),在建筑行業(yè)用作防凍劑,在食品工業(yè)作防腐劑和增色劑,它是一種潛在致癌物質(zhì),過量或長期食用對人產(chǎn)生危害,由于亞硝酸鈉有咸味,外觀與NaCl相似,曾多次發(fā)生被當食鹽誤食的事件。某化學興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料,設計如下裝置,利用一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉。(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)
查閱資料:
①HNO2為弱酸,室溫下存在反應3HNO2==HNO3+2NO↑+H2O;
②NO2-能被很多常見的強氧化劑氧化,如在酸性溶液中可將MnO4-還原為Mn2+且無氣體生成。
③NO不與堿反應,可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸
④HNO2在酸性溶液也是一種氧化劑,如能把I-氧化成I2。
⑤AgNO2是一種難溶于水易溶于酸的白色化合物。
(1)寫出C中制備亞硝酸鈉反應的化學方程式(反應物的物質(zhì)的量之比為2:1) 。
(2)D裝置的作用是 。
(3)經(jīng)檢驗C產(chǎn)物中亞硝酸鈉含量較少。甲同學認為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉,還有碳酸鈉和氫氧化鈉。為排除干擾甲同學在B、C裝置間增加裝置E,E中盛放的試劑應是________(寫名稱)。
(4)人體正常的血紅蛋白中含F(xiàn)e2+。若誤食亞硝酸鹽(如NaNO2),則導致血紅蛋白中Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+而中毒,服用維生素C可解毒。下列敘述不正確的是 。
A亞硝酸鹽是還原劑
B維生素C是還原劑
C維生素C將Fe3+還原Fe2+
D亞硝酸鹽被還原
(5)能用來鑒別NaNO2和NaCl的方法是
A 測溶液pH法
B.加酸法
C.AgNO3和HNO3兩種試劑法
D.加KI淀粉(酸性)法
E.以上四種方法都可
(6)某同學把溴水加到NaNO2溶液觀察到溴水褪色,請寫出此反應的離子方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
四氯化鈦是無色液體,沸點為136℃。它極易水解,遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑)。在650~850℃下,將氯氣通過二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。如圖是某科研小組制備TiCl4的反應裝置,其主要操作步驟如下:
①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時間;
②當錐形瓶中TiCl4的量不再增加時,停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;
③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;
④將電爐升溫到800℃,一段時間后改通Cl2,同時在冷凝管中通冷凝水。
試回答下列問題:
(1)正確的操作順序為(填序號)________。
(2)C裝置中的反應的化學方程式為_________________________________。
(3)B中的試劑為________;其作用是__________________________。
(4)D裝置的作用是_________________________________________。
(5)干燥管中無水CaCl2的作用是_____________________________。
(6)從環(huán)境保護的角度,提出一個優(yōu)化方案:__________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
SO2是一種重要的化工原料,也是引起酸雨污染的重要來源。
(1)某興趣小組采用如圖所示裝置制取SO2
①下列實驗方案適用如圖所示裝置制取所需SO2的試劑是_______(填序號)。
A.Na2SO3溶液與稀硝酸 |
B.Na2SO3固體與濃硫酸 |
C.固體硫和氧氣 |
D.銅與濃硫酸 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
如圖所示是一套實驗室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進行實驗的是
A.銅屑和稀硝酸 |
B.二氧化錳和濃鹽酸 |
C.用濃氨水和生石灰反應 |
D.碳酸鈣和稀鹽酸 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
B. [實驗化學]
次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中應用廣泛。以Na2SO3、SO2、HCHO 和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如下:
步驟1:在燒瓶中(裝置如圖 所示) 加入一定量Na2SO3和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH 約為4,制得NaHSO3溶液。步驟2:將裝置A 中導氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在80 ~ 90益下,反應約3h,冷卻至室溫,抽濾。步驟3:將濾液真空蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。
(1)裝置B 的燒杯中應加入的溶液是 。
(2)①步驟2 中,反應生成的Zn(OH)2會覆蓋在鋅粉表面阻止反應進行,防止該現(xiàn)象發(fā)生的措施是
。②冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O 外還有 (填化學式)。
(3)①抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外還有 、 (填儀器名稱)。②濾渣的主要成分有 、 (填化學式)。
(4)次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性,且在120益以上發(fā)生分解。步驟3 中不在敞口容器中蒸發(fā)濃縮的原因是 。
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