(13分)醋酸亚铬水合物([Cr(CH3COO)2)]2·2H2O,深红色晶体)是一种氧气吸收剂,通常以二聚体分子存在,不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于盐酸。实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如图所示,涉及的化学方程式如下:
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)
请回答下列问题:
(1)检查虚框内装置气密性的方法是 。
(2)醋酸钠溶液应放在装置 中(填写装置编号,下同);盐酸应放在装置 中;
装置4的作用是 。
(3)本实验中所有配制溶液的水需煮沸,其原因是 。
(4)将生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合时的操作是 阀门A、 阀门B (填“打开”或“关闭”)。
(5)本实验中锌粒须过量,其原因是 。
(6)为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,下列方法中最适合的是 。
A.先用盐酸洗,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.先用乙醇洗涤,后用乙醚洗
(1)将装置连接好,关闭A、B阀门,往装置1中加水,打开活塞后,水开始下滴,一段时间后,如果水不再下滴,表明装置气密性良好。反之,则气密性不好(2分,其它合理答案也给分);
(2)装置3,装置1(各1分);可以防止空气进入装置3(1分,其它合理答案也给分)。
(3)去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化 (2分)
(4)打开;关闭 (各1分)
(5)产生足够的H2;与CrCl3充分反应得到CrCl2 (2分)
(6)C (2分)
解析试题分析:(1)可利用装置内外压强差来验证装置的气密性:将装置连接好,关闭A、B阀门,往装置1中加水,打开活塞后,水开始下滴,一段时间后,如果水不再下滴,表明装置气密性良好。反之,则气密性不好;(2)整套装置的工作原理是:先在装置2中制备出二价的铬离子,在制备过程中,因为二价铬离子容易被空气中的氧气氧化成三价。因此在装置2中,我们要放入足够多的锌粒,一是还原三价铬,二是用来产生氢气排除装置内的空气。反应开始前,应该先打开B让氢气充满整个装置,然后再关闭B,打开A,让装置2中的二价铬离子进入装置3,跟醋酸钠反应生成醋酸亚铬水合物。因此,醋酸钠溶液应放在装置3中,盐酸应放在装置1中;装置4的作用是:可以防止空气进入装置3。(3)本实验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)将生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合时的操作是打开阀门A、关闭阀门B;这样装置2中的溶液就可以在氢气的压力下,将液体压往装置3中进行反应。(5)本实验中锌粒须过量,其原因是:①产生足够的H2;②与CrCl3充分反应得到CrCl2 。(6)洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,主要是洗去附着在表面的没有反应掉的二价铬离子、氯离子、醋酸根离子、钠离子等,不能用乙醇和盐酸,因为醋酸亚铬水合物,是微溶于醇,易溶于盐酸。因此先用水洗去杂质离子,再用乙醚来洗去多余的水。多余的乙醚可以挥发掉,选C 。
考点:考查物质的制备、分离和提纯。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:
试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO): ;
(2)写出ZrOCl2?8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式 ;
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是 (单选);
A.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 |
B.1纳米=10-10米 |
C.锆合金的硬度比纯锆要高 |
D.日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(12分)Na2S2O3(俗称保险粉)在医药、印染中应用广泛,可通过下列方法制备:取15.1 gNa2SO3溶于80.0 mL水。另取5.0 g硫粉,用少许乙醇润湿后加到上述溶液中。小火加热至微沸,反应1小时后过滤。滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2S2O3·5H2O。
(1)加入的硫粉用乙醇润湿的目的是 。
(2)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机化合物杂质是 ;其检测的方法是:取出少许溶液,加盐酸至酸性后,过滤除去S,再加BaCl2溶液。则加入的盐酸发生两个反应的化学方程式为:
Na2SO3+2HCl=SO2↑+H2O+2NaCl; 。
(3)某环境监测小组用含0.100 mol·L-1Na2S2O3溶液[含少量的Na2SO3,且n(Na2S2O3) ∶n(Na2SO3)
= 5∶1]测定某工厂废水中Ba2+的浓度。他们取废水50.0 mL,控制适当的酸度加入足量的K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀硫酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,用上述Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,测得消耗Na2S2O3溶液的体积为36.0 mL。
(已知有关反应的离子方程式为:①Cr2O72-+6I-+14H+ 2Cr3++3I2+7H2O;
②I2+2S2O32- 2I-+S4O62-;③I2+SO32-+H2O 2I-+SO42-+2H+)
则滴定过程中可用 作指示剂。计算该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(14分)某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应,并检验反应产物。
(1)为快速得到乙醇气体,可采取的方法是 ;若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,你采取的措施是 _________(填写编号);
a.取下小试管 b.移去酒精灯
c.将导管从乳胶管中取下 d.以上都可以
(2)盛Cu(OH)2悬浊液的试管中可能出现的现象为___________________。
(3)如图实验,观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体(M),充分反应后停止加热。为了检验M的组成,进行下列实验。
① M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成;
② 经检验溶液中有Fe2+和Fe3+;
关于M 中铁元素价态的判断正确的是 (填写编号)。
a.一定有+3价和+2价铁,一定无0价铁 b.一定有+3价、+2价和0价铁
c.一定有+3价和0价铁,一定无+2价铁 d.一定有+3和+2价铁,可能有0价铁
(4)若M的成份可表达为FeXOY,用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:
① 组装仪器;②点燃酒精灯;③加入试剂; ④打开分液漏斗活塞;⑤检查气密性;⑥停止加热;⑦关闭分液漏斗活塞;⑧……。正确的操作顺序是__________(填写编号)
a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b.①③⑤④②⑦⑥⑧ c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
(5)若实验中每步反应都进行完全,反应后M样品质量减小b g,则FeXOY中=_____。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
亚硝酸钠广泛用于印染、漂白等行业,在建筑行业用作防冻剂,在食品工业作防腐剂和增色剂,它是一种潜在致癌物质,过量或长期食用对人产生危害,由于亚硝酸钠有咸味,外观与NaCl相似,曾多次发生被当食盐误食的事件。某化学兴趣小组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。(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
查阅资料:
①HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2==HNO3+2NO↑+H2O;
②NO2-能被很多常见的强氧化剂氧化,如在酸性溶液中可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成。
③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
④HNO2在酸性溶液也是一种氧化剂,如能把I-氧化成I2。
⑤AgNO2是一种难溶于水易溶于酸的白色化合物。
(1)写出C中制备亚硝酸钠反应的化学方程式(反应物的物质的量之比为2:1) 。
(2)D装置的作用是 。
(3)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠。为排除干扰甲同学在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是________(写名称)。
(4)人体正常的血红蛋白中含Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 。
A亚硝酸盐是还原剂
B维生素C是还原剂
C维生素C将Fe3+还原Fe2+
D亚硝酸盐被还原
(5)能用来鉴别NaNO2和NaCl的方法是
A 测溶液pH法
B.加酸法
C.AgNO3和HNO3两种试剂法
D.加KI淀粉(酸性)法
E.以上四种方法都可
(6)某同学把溴水加到NaNO2溶液观察到溴水褪色,请写出此反应的离子方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
四氯化钛是无色液体,沸点为136℃。它极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑)。在650~850℃下,将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。如图是某科研小组制备TiCl4的反应装置,其主要操作步骤如下:
①连接好整套装置,在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间;
②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时,停止加热,从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止;
③将TiO2、炭粉混合均匀后,装入管式电炉中;
④将电炉升温到800℃,一段时间后改通Cl2,同时在冷凝管中通冷凝水。
试回答下列问题:
(1)正确的操作顺序为(填序号)________。
(2)C装置中的反应的化学方程式为_________________________________。
(3)B中的试剂为________;其作用是__________________________。
(4)D装置的作用是_________________________________________。
(5)干燥管中无水CaCl2的作用是_____________________________。
(6)从环境保护的角度,提出一个优化方案:__________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
SO2是一种重要的化工原料,也是引起酸雨污染的重要来源。
(1)某兴趣小组采用如图所示装置制取SO2
①下列实验方案适用如图所示装置制取所需SO2的试剂是_______(填序号)。
A.Na2SO3溶液与稀硝酸 |
B.Na2SO3固体与浓硫酸 |
C.固体硫和氧气 |
D.铜与浓硫酸 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
如图所示是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是
A.铜屑和稀硝酸 |
B.二氧化锰和浓盐酸 |
C.用浓氨水和生石灰反应 |
D.碳酸钙和稀盐酸 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
B. [实验化学]
次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在烧瓶中(装置如图 所示) 加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3溶液。步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80 ~ 90益下,反应约3h,冷却至室温,抽滤。步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是 。
(2)①步骤2 中,反应生成的Zn(OH)2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是
。②冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 (填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有 、 (填仪器名称)。②滤渣的主要成分有 、 (填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120益以上发生分解。步骤3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 。
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