铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂,它们的一些性质及制备方法如下所示:
Ⅰ.氯化铁:熔点为306℃、沸点为315℃,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢气体来生产无水氯化亚铁。
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题。
(1)a管的作用是_______ 。
(2)装置A用和浓盐酸制取氯气,A中反应的离子反应方程式为_______ 。
(3)有人建议,将E装置改为装有碱石灰的干燥管更好,你认为_______ (填“合理”或“不合理”),理由是_______ 。
(4)用此装置制得的无水氯化铁含有_______ (填化学式)杂质。
(5)若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置改进措施是_______ 。
Ⅰ.氯化铁:熔点为306℃、沸点为315℃,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
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(1)a管的作用是
(2)装置A用和浓盐酸制取氯气,A中反应的离子反应方程式为
(3)有人建议,将E装置改为装有碱石灰的干燥管更好,你认为
(4)用此装置制得的无水氯化铁含有
(5)若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置改进措施是
更新时间:2023-02-17 22:46:21
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解答题-实验探究题
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【推荐1】化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备含氯化合物的主要原料,实验室制取Cl2的化学反应方程式为_______ 。
(2)如图所示是有关Cl2的实验:
①图I是验证氯气性质的实验,为除去,A瓶中应装入的试剂是_______ ;能说明氯气与水发生反应的实验现象是_______ ;烧杯中溶液的作用是_______ (用离子方程式表示)。
②图II是纯净的氢气在氯气中燃烧的实验,可观察到的现象是_______ 。
(3)漂白粉的有效成分是_______ (填化学式),漂白粉溶于水受空气中的作用,具有漂白、杀菌作用。
(4)人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液不能与洁则灵(含盐酸)混用的原因是_______ (用离子方程式表示)。
(1)氯气是制备含氯化合物的主要原料,实验室制取Cl2的化学反应方程式为
(2)如图所示是有关Cl2的实验:
①图I是验证氯气性质的实验,为除去,A瓶中应装入的试剂是
②图II是纯净的氢气在氯气中燃烧的实验,可观察到的现象是
(3)漂白粉的有效成分是
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】二氧化氯是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,极易爆炸分解,若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时,爆炸性则降低。用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,装置如图:
(1)仪器a的名称为_______ ,装置A中反应的离子方程式为_______ 。
(2)试剂X的作用是_______ 。
(3)装置D中通入干燥空气的作用是_______ 。
(4)该实验装置的缺陷是_______ 。
(5)E中发生反应的化学方程式为_______ 。
(6)漂白粉也有杀菌作用,工作原理用化学方程式表示为_______ 。
(1)仪器a的名称为
(2)试剂X的作用是
(3)装置D中通入干燥空气的作用是
(4)该实验装置的缺陷是
(5)E中发生反应的化学方程式为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】化学实验是研究物质性质的主要手段,某化学兴趣小组做以下实验
I.为研究X单质的性质,特设计如图所示装置进行实验。装置III中夹持装置已略去。其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。
(1)写出装置I中发生反应的离子方程式___________ 。
(2)写出IV中发生反应的离子方程式___________ 。
II.证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂(C中盛放的是过氧化钠)。
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式___________
(4)D中盛放的试剂是___________
III.验证铝及化合物性质
(5)铝与碱反应的离子方程式:___________ 。
(6)偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳方程式:___________ 。
I.为研究X单质的性质,特设计如图所示装置进行实验。装置III中夹持装置已略去。其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。
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解答题-实验探究题
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【推荐1】如图为实验室制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中E瓶放有干燥红色布条;F中为红色的铜网,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)写出实验室制氯气的离子方程式并用“单线桥”法标明电子转移的方向和数目:_______
(2)装置C中盛装的溶液是_______ ,D中试剂的作用是_______ 。
(3)在空气中点燃纯净的氢气,然后把导管缓慢伸入盛满气体(B中产生的气体)的集气瓶中,请描述实验现象_______
(4)E中的红色布条是否褪色?_______ ,F中的反应现象为_______ 。
(5)新制氯水呈黄绿色说明其中含有_______ ,(填化学式,下同),将AgNO3溶液滴入可观察到白色沉淀说明其中含有_______ 。
(6)H中的试剂为_______ ,用来吸收多余氯气。该反应的化学方程式为_______ 。
(1)写出实验室制氯气的离子方程式并用“单线桥”法标明电子转移的方向和数目:
(2)装置C中盛装的溶液是
(3)在空气中点燃纯净的氢气,然后把导管缓慢伸入盛满气体(B中产生的气体)的集气瓶中,请描述实验现象
(4)E中的红色布条是否褪色?
(5)新制氯水呈黄绿色说明其中含有
(6)H中的试剂为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】某学习小组在实验室制备氯化铁并配制其溶液,过程如下。
【制备无水FeCl3】无水FeCl3是一种常见的化工原料,易升华,在空气中极易吸水,可利用以下实验装置制备。
(1)按气流方向,连接顺序为a→_______ →j→k→_______ (填仪器连接口的字母编号)。
(2)检查装置气密性后,实验开始时应先点燃_______ (“A”或“F”)处的酒精灯,装置B的作用是_______ ,E中饱和食盐水的作用是_______ 。
(3)A中发生的离子反应为_______ 。
【配制FeCl3溶液】
(4)配置100mL0.5mol/L FeCl3溶液,需用量筒量取5.0mol/L FeCl3溶液_______ mL,还需要的仪器有烧杯、玻璃棒、_______ 。
(5)下列实验操作对所配制的FeCl3溶液物质的量浓度有何影响?(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水:_______ ;
②未洗涤烧杯及玻璃棒:_______ 。
【制备无水FeCl3】无水FeCl3是一种常见的化工原料,易升华,在空气中极易吸水,可利用以下实验装置制备。
(1)按气流方向,连接顺序为a→
(2)检查装置气密性后,实验开始时应先点燃
(3)A中发生的离子反应为
【配制FeCl3溶液】
(4)配置100mL0.5mol/L FeCl3溶液,需用量筒量取5.0mol/L FeCl3溶液
(5)下列实验操作对所配制的FeCl3溶液物质的量浓度有何影响?(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水:
②未洗涤烧杯及玻璃棒:
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解题方法
【推荐3】某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如下图所示的实验装置。
已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。
请回答下列问题:
(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为_______ 。
(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热,写出AgNO3溶液中生成白色沉淀的化学方程式:_______ 、_______ 。
(3)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为:_______ 。
(4)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是_______ ,发生反应的化学方程式为_______ 。
已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。
请回答下列问题:
(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为
(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热,写出AgNO3溶液中生成白色沉淀的化学方程式:
(3)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为:
(4)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是
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解答题-实验探究题
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【推荐1】最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,实验装置(部分装置省略)如图甲。已知:正丁醇的沸点为118℃;纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点为340℃,酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解。由邻苯二甲酸酐和正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯的实验操作流程如图乙。
①向三颈烧瓶内依次加入6.0 g邻苯二甲酸酐、11.4 g正丁醇、少量浓硫酸。
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,升温至160℃,搅拌、保温至反应结束。
③冷却至室温,将反应混合物倒出,通过操作X,得到粗产品。
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→减压蒸馏。
⑤得到产品6.7 g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______ 。
(2)步骤②中需要不断从分水器下部分离出产物水的目的是_______ ,判断反应已结束的方法是_______ 。
(3)反应Ⅰ进行得迅速而完全,反应Ⅱ是可逆反应,进行得较缓慢,为提高反应速率,可采取的措施是_______ (任写一点即可)。
(4)操作X中,应先用5% 溶液洗涤,其作用是_______ ;不能使用氢氧化钠洗涤的原因是_______ 。
(5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是_______ 。
(6)有机实验中,温度的调控尤为重要,步骤②中温度控制在105℃的目的是_______ 。
(7)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯的产率为_______ (保留小数点后两位)%。
①向三颈烧瓶内依次加入6.0 g邻苯二甲酸酐、11.4 g正丁醇、少量浓硫酸。
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,升温至160℃,搅拌、保温至反应结束。
③冷却至室温,将反应混合物倒出,通过操作X,得到粗产品。
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→减压蒸馏。
⑤得到产品6.7 g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)步骤②中需要不断从分水器下部分离出产物水的目的是
(3)反应Ⅰ进行得迅速而完全,反应Ⅱ是可逆反应,进行得较缓慢,为提高反应速率,可采取的措施是
(4)操作X中,应先用5% 溶液洗涤,其作用是
(5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是
(6)有机实验中,温度的调控尤为重要,步骤②中温度控制在105℃的目的是
(7)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯的产率为
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解答题-原理综合题
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【推荐2】海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是___________ (填序号)
a.坩埚 b.试管 c.蒸发皿 d.烧杯
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式___________ 。
③用CCl4提取碘时除了用CCl4还可以选用的试剂是___________ (填字母序号)
a.苯 b.乙醇 c.乙酸
④为检验用CCl4提取碘后的水溶液中是否还含有碘单质。请写出该实验的实验步骤、现象及结论:___________ 。
(2)利用海底的“可燃冰”制作的燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则该燃料电池的负极的电极反应为___________ 。
(3)海底的煤经综合利用开发的副产物CO2能生产甲醇燃料,其反应的方程式为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示。a、b、c、d括号内数据表示坐标。
①a点正反应速率___________ (填“大于”“等于”或“小于”)a点逆反应速率。
②平衡时CO2的物质的量浓度是___________ mol/L。
③能够说明该反应达到化学平衡状态的标志是___________ (双选)。
A.单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成3 mol H2 B.混合气体的密度不随时间变化
C.CH3OH、H2的浓度不再随时间变化 D.CH3OH和H2O浓度相等
(1)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是
a.坩埚 b.试管 c.蒸发皿 d.烧杯
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式
③用CCl4提取碘时除了用CCl4还可以选用的试剂是
a.苯 b.乙醇 c.乙酸
④为检验用CCl4提取碘后的水溶液中是否还含有碘单质。请写出该实验的实验步骤、现象及结论:
(2)利用海底的“可燃冰”制作的燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则该燃料电池的负极的电极反应为
(3)海底的煤经综合利用开发的副产物CO2能生产甲醇燃料,其反应的方程式为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示。a、b、c、d括号内数据表示坐标。
①a点正反应速率
②平衡时CO2的物质的量浓度是
③能够说明该反应达到化学平衡状态的标志是
A.单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成3 mol H2 B.混合气体的密度不随时间变化
C.CH3OH、H2的浓度不再随时间变化 D.CH3OH和H2O浓度相等
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数,某化学兴趣小组进行了如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出,再进行酸碱滴定来测定含量。实验装置如图所示:
(1)装置d的名称是_______ 。玻璃管a的作用为_______ 。
(2)实验步骤:
ⅰ.连接好实验装置,检查装置气密性;
ⅱ.往c中加入m g氟化稀土样品和一定体积的高氯酸,f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液;
ⅲ.加热装置b、c。
①下列物质可代替高氯酸的是_______ (填标号)。
a.硫酸 b.盐酸 c.硝酸
②水蒸气发生装置b的作用是_______ 。
(3)定量测定:将f中得到的馏出液配成100 mL溶液,取其中20 mL加入V1 mLa mol/L La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀(不考虑其他沉淀的生成),再用c mol/LEDTA标准溶液滴定剩余La3+ (La3+与EDTA按1∶1配合),消耗V2 mL标准溶液,则氟化稀土样品中氟元素的质量分数为_______ 。
(4)问题讨论:实验中除有HF气体外,可能还有少量SiF4 (易水解)气体生成。若有生成,定量测定的实验结果将_______ (填“偏高”“偏低”或“不受影响”),理由是_______ 。
(1)装置d的名称是
(2)实验步骤:
ⅰ.连接好实验装置,检查装置气密性;
ⅱ.往c中加入m g氟化稀土样品和一定体积的高氯酸,f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液;
ⅲ.加热装置b、c。
①下列物质可代替高氯酸的是
a.硫酸 b.盐酸 c.硝酸
②水蒸气发生装置b的作用是
(3)定量测定:将f中得到的馏出液配成100 mL溶液,取其中20 mL加入V1 mLa mol/L La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀(不考虑其他沉淀的生成),再用c mol/LEDTA标准溶液滴定剩余La3+ (La3+与EDTA按1∶1配合),消耗V2 mL标准溶液,则氟化稀土样品中氟元素的质量分数为
(4)问题讨论:实验中除有HF气体外,可能还有少量SiF4 (易水解)气体生成。若有生成,定量测定的实验结果将
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】碱式碳酸镁是制备金属镁及其化合物的原料,以卤块(主要成分为MgCl2,此外还含有Fe3+、Fe2+等离子)为原料制备碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2]的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)HClO的电子式为_______ 。
(2)溶液I中加入NaClO反应的离子方程式为_______ 。
(3)向溶液II中加入NaOH的目的是_______ 。
(4)由溶液III制备碱式碳酸镁时加热温度不宜过高,原因是_______ ,生成碱式碳酸镁反应的离子方程式为_______ 。
(5)采用上述流程制得的碱式碳酸镁常含一定量结晶水,化学式为MgCO3·Mg(OH)2·xH2O。称取42.8 g样品,进行热重分析,并绘制出如图所示热重曲线示意图。已知T℃时固体样品为MgO,计算x=_______
(6)写出用惰性电极电解MgCl2溶液化学反应方程式_______ 。
回答下列问题:
(1)HClO的电子式为
(2)溶液I中加入NaClO反应的离子方程式为
(3)向溶液II中加入NaOH的目的是
(4)由溶液III制备碱式碳酸镁时加热温度不宜过高,原因是
(5)采用上述流程制得的碱式碳酸镁常含一定量结晶水,化学式为MgCO3·Mg(OH)2·xH2O。称取42.8 g样品,进行热重分析,并绘制出如图所示热重曲线示意图。已知T℃时固体样品为MgO,计算x=
(6)写出用惰性电极电解MgCl2溶液化学反应方程式
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解答题-工业流程题
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【推荐2】某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
(1)酸浸后加入H2O2的目的是______ ,调pH的最适宜范围为______ 。
(2)调pH过程中加入的试剂最好是_________ 。
A.NaOH B.CuO C.NH3·H2O D.Cu2(OH)2CO3
(3)煮沸CuSO4溶液的原因是______ 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式________________ 。
(4)称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后加水20 mL,用0.1000mol﹒L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有关的化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。计算该CuCl样品的质量分数_______________ 。
(5)在一定条件下用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=_________ (用含a和b的代数式表示)。
(1)酸浸后加入H2O2的目的是
(2)调pH过程中加入的试剂最好是
A.NaOH B.CuO C.NH3·H2O D.Cu2(OH)2CO3
(3)煮沸CuSO4溶液的原因是
(4)称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后加水20 mL,用0.1000mol﹒L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有关的化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。计算该CuCl样品的质量分数
(5)在一定条件下用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=
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适中
(0.65)
【推荐3】以为原料制备和,并利用冶炼金属钛(Ti)的工艺流程如下:
已知:高温条件下Ti的性质很活泼。
回答下列问题:
(1)在实际生产中,应避免步骤①的产物与接触发生副反应,降低纯度,解释其原因,用离子方程式表示为___________ 。
(2)在中燃烧的现象是___________ ,恰好完全反应后,将产物溶于水制得密度为,质量分数为的盐酸溶液,其物质的量浓度为___________ 。
(3)步骤②发生反应的化学方程式为___________ ,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________ 。
(4)步骤③须在稀有气体(如氩)的氛围下进行,稀有气体的作用是___________ 。
已知:高温条件下Ti的性质很活泼。
回答下列问题:
(1)在实际生产中,应避免步骤①的产物与接触发生副反应,降低纯度,解释其原因,用离子方程式表示为
(2)在中燃烧的现象是
(3)步骤②发生反应的化学方程式为
(4)步骤③须在稀有气体(如氩)的氛围下进行,稀有气体的作用是
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