三氯化氮(NCl3)为黄色油状液体,在弱酸性溶液中稳定,易溶于有机溶剂,在热水中易水解,95℃以上易爆炸,常用作漂白剂和杀菌剂。实验室常用Cl2与铵盐溶液反应制备,反应装置如图所示(夹持装置略)。
(1)若用装置A制取氯气,X药品为KMnO4,则A中反应的离子方程式是_______ 。
(2)装置C的作用为_______ ,B中冰水浴的目的是_______ ,B中Cl2与NH4Cl充分反应后,采用_______ (填操作名称)得到NCl3的四氯化碳溶液,经系列操作后,将制取得到的NCl3
(3)反应生成的NCl3遇热水易水解,反应液有漂白性,产生的气体能让湿润的红色石蕊试纸变蓝。写出NCl3水解的化学方程式:_______ 。
(4)NCl3浓度测定:NCl3的制取是可逆反应,根据反应,利用间接碘量法测定氯气的量即可测定NCl3的纯度。实验步骤如下:
ⅰ.准确量取30.00mLNCl3的(NH4)2SO4溶液于三颈烧瓶中,加入10mL足量浓盐酸,使用磁力搅拌器搅拌,并鼓入氮气;
ⅱ.将混合气通入200mL0.1mol/LKI溶液中,待装置中无色液体变成黄色,关闭氮气(溶液体积变化忽略不计);
ⅲ.量取20.00mL吸收液,加入淀粉指示剂,用0.1mol/LNa2S2O3标准液进行滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液18.00mL。(已知:反应原理为)
①确定滴定终点的现象为_______ 。
②NCl3的(NH4)2SO4溶液中,NCl3的浓度为_______ mol·L-1
(1)若用装置A制取氯气,X药品为KMnO4,则A中反应的离子方程式是
(2)装置C的作用为
(3)反应生成的NCl3遇热水易水解,反应液有漂白性,产生的气体能让湿润的红色石蕊试纸变蓝。写出NCl3水解的化学方程式:
(4)NCl3浓度测定:NCl3的制取是可逆反应,根据反应,利用间接碘量法测定氯气的量即可测定NCl3的纯度。实验步骤如下:
ⅰ.准确量取30.00mLNCl3的(NH4)2SO4溶液于三颈烧瓶中,加入10mL足量浓盐酸,使用磁力搅拌器搅拌,并鼓入氮气;
ⅱ.将混合气通入200mL0.1mol/LKI溶液中,待装置中无色液体变成黄色,关闭氮气(溶液体积变化忽略不计);
ⅲ.量取20.00mL吸收液,加入淀粉指示剂,用0.1mol/LNa2S2O3标准液进行滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液18.00mL。(已知:反应原理为)
①确定滴定终点的现象为
②NCl3的(NH4)2SO4溶液中,NCl3的浓度为
更新时间:2023-12-01 12:15:14
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐1】亚硝酸钠()主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用制备亚硝酸钠,简易流程如图。___________ 。
(2)装置C中盛装饱和溶液的仪器的名称是___________ ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使完全被碱液吸收且产品纯度高,___________ 。
(3)装置D的作用是___________ ,采用“倒置漏斗”措施的目的是___________ 。
(4)实验完毕后,从装置C中分离出固体产品(不含杂质)。设计实验探究的性质。取少量固体产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
上述实验___________ (填标号)的结论不可靠,理由是___________ 。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在,酸性溶液与反应的离子方程式为___________ 。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯一比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
取样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,该亚硝酸钠产品纯度为___________ (结果保留三位有效数字,已知)。
已知,
(1)利用饱和溶液和饱和溶液在加热条件下反应可制得,该反应的化学方程式为
(2)装置C中盛装饱和溶液的仪器的名称是
(3)装置D的作用是
(4)实验完毕后,从装置C中分离出固体产品(不含杂质)。设计实验探究的性质。取少量固体产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
实验 | 实验操作及现象 | 结论 |
甲 | 滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红 | 是弱酸 |
乙 | 滴入少量酸性KI一淀粉溶液中,振荡,酸性KI淀粉溶液变蓝 | 酸性条件下,具有氧化性 |
丙 | 滴入少量酸性溶液中,振荡,酸性溶液褪色 | 酸性条件下,方具有还原性 |
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯一比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
标准使用液浓度/ | 取标准液体积/mL | 相当于亚硝酸钠的质量/ | 吸光度A |
1 | 4 | 4 | 2.7045 |
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】环烷酸钴可作油漆、油墨、合成橡胶的催化剂。环烷酸及其钴盐的性质和脂肪酸相似,它易溶于油,不溶于水。某实验小组欲模拟制备环烷酸钴,查阅资料了解到环烷酸钴可由氯化钴和环烷酸盐制备。
I.制备无水氯化钴的装置如图所示(1)圆底烧瓶中应选择_______ (填“”或“”),E装置的名称是_______ 。
(2)玻璃纤维的作用是_______ 。
Ⅱ.制备环烷酸钴已知:①环烷酸的密度为g/mL,摩尔质量为M g/mol,属于一元羧酸,用RCOOH表示;
②“步骤I”装置如图所示,“步骤II”需要加热,温度为90℃,将分液漏斗中NaOH溶液改为溶液;③“步骤II”得到的环烷酸钴需加入温水反复洗涤至使分液除去的水层为无色或微红色为止。
(3)“步骤II”中加热方式采用热水浴,并在水中加入少量石蜡油,目的是_______ 。
(4)制备过程中,若加入过多NaOH溶液,可能会生成_______ (填化学式);该制备过程中需要反复洗涤多次,耗水量和耗费时间相对较多,为了节省成本和时间,小组同学提出可以采用加入苯_______ (填操作,下同),然后_______ ,除去苯来得到环烷酸钴。
Ⅲ.测定产品纯度
称取粗产品m g,先将其转化为,并加入少量硫酸抑制水解,再加入足量的KI溶液,最后用标准液滴定,消耗标准溶液V mL。(已知:)。
(5)产品环烷酸钴的纯度为_______ 。
(6)实验过程中,下列操作会导致所测纯度偏大的是_______ (填标号)。
a.粗产品中存在
b.用于抑制水解的酸加入过多
c.使用的KI溶液在空气中久置
d.盛装标准液的碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
I.制备无水氯化钴的装置如图所示(1)圆底烧瓶中应选择
(2)玻璃纤维的作用是
Ⅱ.制备环烷酸钴已知:①环烷酸的密度为g/mL,摩尔质量为M g/mol,属于一元羧酸,用RCOOH表示;
②“步骤I”装置如图所示,“步骤II”需要加热,温度为90℃,将分液漏斗中NaOH溶液改为溶液;③“步骤II”得到的环烷酸钴需加入温水反复洗涤至使分液除去的水层为无色或微红色为止。
(3)“步骤II”中加热方式采用热水浴,并在水中加入少量石蜡油,目的是
(4)制备过程中,若加入过多NaOH溶液,可能会生成
Ⅲ.测定产品纯度
称取粗产品m g,先将其转化为,并加入少量硫酸抑制水解,再加入足量的KI溶液,最后用标准液滴定,消耗标准溶液V mL。(已知:)。
(5)产品环烷酸钴的纯度为
(6)实验过程中,下列操作会导致所测纯度偏大的是
a.粗产品中存在
b.用于抑制水解的酸加入过多
c.使用的KI溶液在空气中久置
d.盛装标准液的碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
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(0.4)
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【推荐3】硫代硫酸钠()可用作分析试剂及鞣革的还原剂,遇酸易分解,有单质硫生成。实验室用下图装置模拟工业制备硫代硫酸钠。
(1)浓硫酸滴到无水亚硫酸钠中,反应生成附着在表面,容易包裹结块,减慢气体产生的速率。在不改变现有装置基础上,改进的方法是___________ 。
(2)向三颈烧瓶内的混合溶液中通入气体,能生成。
①为防止生成有害气体,并提高原料利用率,配制三颈烧瓶内混合溶液的方法为:将___________ (填化学式)固体溶于另一种物质形成的溶液中。
②写出生成的化学方程式:___________ 。
③反应过程中三颈烧瓶内混合物的颜色由无色→淡黄色→无色,继续缓慢通入气体,当___________ 时,须立即停止通气。
(3)为测定样品的纯度,进行如下实验。实验过程中涉及的反应有:;。
①请补充完整实验方案:
实验1取5.0 g 样品,配成1 L溶液。
实验2称取0.2140 g 固体,配成100 mL溶液,取10.00 mL溶液于具塞锥形瓶中,___________ ,记录消耗溶液的体积。(实验中须使用的试剂:0.025 mol·L KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液)
②若消耗溶液20.00 mL,则该样品的纯度为___________ 。
(1)浓硫酸滴到无水亚硫酸钠中,反应生成附着在表面,容易包裹结块,减慢气体产生的速率。在不改变现有装置基础上,改进的方法是
(2)向三颈烧瓶内的混合溶液中通入气体,能生成。
①为防止生成有害气体,并提高原料利用率,配制三颈烧瓶内混合溶液的方法为:将
②写出生成的化学方程式:
③反应过程中三颈烧瓶内混合物的颜色由无色→淡黄色→无色,继续缓慢通入气体,当
(3)为测定样品的纯度,进行如下实验。实验过程中涉及的反应有:;。
①请补充完整实验方案:
实验1取5.0 g 样品,配成1 L溶液。
实验2称取0.2140 g 固体,配成100 mL溶液,取10.00 mL溶液于具塞锥形瓶中,
②若消耗溶液20.00 mL,则该样品的纯度为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐1】某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
已知:Fe3++6C6H5O[Fe(C6H5O)6]3;[Fe(C6H5O)6]3为紫色配合物。
(1)配制100mL0.1mol·L-1苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、___________ 。
(2)氯化铁溶液呈___________ (填“酸性”或“碱性”),用离子方程式表示原因___________ 。
(3)[Fe(C6H5O)6]3中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是___________ 。
(4)进行如下实验。
实验1:
实验2:
【提出猜想】
i.Cl对铁离子与苯酚的反应有促进作用;
ii.SO对铁离子与苯酚的反应有抑制作用。
①向实验2反应后溶液中加入___________ ,溶液颜色无变化,证明猜想i不成立。
②实验证明猜想ii成立,请写出实验操作和现象___________ 。
(5)实验证明,H+对Fe3+与苯酚反应生成的配合物有抑制作用,请从平衡角度结合化学用语进行解释___________ 。
(6)有同学提出,溶液pH越大,越利于铁离子与苯酚发生显色反应。你认为是否合理,并说明理由___________ 。
(7)由以上研究可知,影响铁离子与苯酚反应的因素有___________ 。
已知:Fe3++6C6H5O[Fe(C6H5O)6]3;[Fe(C6H5O)6]3为紫色配合物。
(1)配制100mL0.1mol·L-1苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、
(2)氯化铁溶液呈
(3)[Fe(C6H5O)6]3中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是
(4)进行如下实验。
实验1:
实验2:
【提出猜想】
i.Cl对铁离子与苯酚的反应有促进作用;
ii.SO对铁离子与苯酚的反应有抑制作用。
①向实验2反应后溶液中加入
②实验证明猜想ii成立,请写出实验操作和现象
(5)实验证明,H+对Fe3+与苯酚反应生成的配合物有抑制作用,请从平衡角度结合化学用语进行解释
(6)有同学提出,溶液pH越大,越利于铁离子与苯酚发生显色反应。你认为是否合理,并说明理由
(7)由以上研究可知,影响铁离子与苯酚反应的因素有
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐2】Ⅰ.汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一、请回答下列问题:
(1)已知:① kJ/mol
② kJ/mol
③ kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为,则此反应的热化学方程式为_______ 。
Ⅱ.汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。
(2)已知,则反应___________ 0(填“>”“=”或“<”),理论上该反应在___________ (填“高温”或“低温”)条件下可自发进行。
(3)达到平衡后,为同时提高反应速率和CO的转化率,可采取的措施有______(填字母序号)。
(4)压强为20MPa、温度为下,若反应进行到10 min达到平衡状态,该温度下用分压表示的平衡常数___________ MPa(用计算式表示)。
(5)在D点,对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中点A∽G中的___________ 点。
Ⅲ.已知和的水溶液中存在如下平衡:
某温度下,10 mL浓度均为0.1 mol⋅L的两种溶液,分别加水进行稀释,所得曲线如图所示[V表示溶液的体积,],回答下列问题:
(6)水解的离子方程式为___________ 。
(7)该温度下___________ 。
(1)已知:① kJ/mol
② kJ/mol
③ kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为,则此反应的热化学方程式为
Ⅱ.汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。
(2)已知,则反应
(3)达到平衡后,为同时提高反应速率和CO的转化率,可采取的措施有______(填字母序号)。
A.升高温度 | B.增加CO的浓度 |
C.缩小容器的体积 | D.改用高效催化剂 |
(4)压强为20MPa、温度为下,若反应进行到10 min达到平衡状态,该温度下用分压表示的平衡常数
(5)在D点,对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中点A∽G中的
Ⅲ.已知和的水溶液中存在如下平衡:
某温度下,10 mL浓度均为0.1 mol⋅L的两种溶液,分别加水进行稀释,所得曲线如图所示[V表示溶液的体积,],回答下列问题:
(6)水解的离子方程式为
(7)该温度下
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐3】硫代硫酸钠(Na2S2O3)广泛用于电镀、鞣制皮革、棉织品漂白后的脱氯剂等。某实验小组的同学以Na2S和SO2为原料制备Na2S2O3。回答下列问题:
(1)制备Na2S溶液
①Na2S溶液呈碱性,原因是____________________________ (用离子方程式表示)。
②工业品硫化钠中常含有少量Na2SO4和Na2CO3,需进行纯化,他们将硫化钠溶于水,然后加入适量的_____________ (填化学式)溶液充分搅拌并过滤,再精制得Na2S溶液。
(2)利用下图装置制备Na2S2O3
①装置Ⅰ中反应的化学方程式为___________________________________ 。
②实验过程中打开螺旋夹并调节螺旋夹至适当的位置,一方面使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S—Na2CO3溶液中,另一方面的作用是______________________________ 。
③三口烧瓶内生成Na2S2O3的化学方程式为;____________________________________ ;装置Ⅲ的作用是_________________________________________________ 。
(1)制备Na2S溶液
①Na2S溶液呈碱性,原因是
②工业品硫化钠中常含有少量Na2SO4和Na2CO3,需进行纯化,他们将硫化钠溶于水,然后加入适量的
(2)利用下图装置制备Na2S2O3
①装置Ⅰ中反应的化学方程式为
②实验过程中打开螺旋夹并调节螺旋夹至适当的位置,一方面使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S—Na2CO3溶液中,另一方面的作用是
③三口烧瓶内生成Na2S2O3的化学方程式为;
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解题方法
【推荐1】1,6-己二酸是常用的化工原料,在高分子材料、医药制造等方面都有重要作用。实验室利用图中的装置(夹持装置省略),以环己醇、浓硝酸为反应物制备1,6-己二酸。反应原理为:
相关物质物理性质如下:
Ⅰ.进行反应①:向三颈烧瓶中加入0.03gNH4VO3固体和18mL浓HNO3(略过量)。将三颈烧瓶放入水浴中,电磁搅拌并加热至50°C。移去水浴,用恒压滴液漏斗慢慢滴加6mL环己醇,使三颈烧瓶内温度维持在50~60°C之间,直至环己醇全部滴加完毕。
(1)仪器A的作用是_____ ,使用时冷水从_____ (填“上口”或“下口”)通入;虚线框内装置B的作用是_____ 。
(2)若水浴温度控制不当,未滴加环己醇前就会观察到红棕色气体生成,原因是_____ 。
(3)向三颈烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,说明反应①的ΔH_____ 0(填>、<或=);为使反应温度不致过高,必要时可采取的措施是_____ (任写一种)。
Ⅱ.进行反应②:将三颈烧瓶放入80~90°C水浴中加热10min,至反应完全。然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出。
(4)判断反应②已完全的标志是_____ 。从混合体系中分离白色晶体的步骤为:过滤、_____ 、干燥、得到粗品。
Ⅲ.粗品的提纯
(5)提纯1,6-己二酸粗品的方法是_____(单选)。
(6)最终得到1,6-己二酸产品4.810g,则1,6-己二酸的产率为_____ (精确到0.01%)。
(7)1,6-己二酸与1,6-己二醇形成的聚酯是常见的增塑剂,写出合成这种聚酯的反应式为_____ 。
相关物质物理性质如下:
试剂 | 相对分子质量 | 密度/g·cm-3 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
环己醇 | 100 | 0.962 | 25.9 | 161.8 | 可溶于水、乙醇、苯 |
1,6-己二酸 | 146 | 1.360 | 152 | 300.5 | 微溶于冷水,易溶于乙醇,不溶于苯 |
NH4VO3 | 117 | 2.326 | 210(分解) | —— | 微溶于冷水,易溶于热水 |
(1)仪器A的作用是
(2)若水浴温度控制不当,未滴加环己醇前就会观察到红棕色气体生成,原因是
(3)向三颈烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,说明反应①的ΔH
Ⅱ.进行反应②:将三颈烧瓶放入80~90°C水浴中加热10min,至反应完全。然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出。
(4)判断反应②已完全的标志是
Ⅲ.粗品的提纯
(5)提纯1,6-己二酸粗品的方法是_____(单选)。
A.蒸馏 | B.洗涤分液 | C.重结晶 | D.溶解过滤 |
(7)1,6-己二酸与1,6-己二醇形成的聚酯是常见的增塑剂,写出合成这种聚酯的反应式为
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(0.4)
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【推荐2】某同学通过以下装置测定M样品(只含、、)中各成分的质量分数。取两份质量均为的M样品,按实验1(如图1)和实验2(如图2)进行实验,该同学顺利完成了实验并测得气体体积分别为和(已折算到标准状况下)。
(1)该实验中所用稀硫酸是用98%的浓硫酸配制的,则该浓硫酸的物质的量浓度是______ 。
(2)写出实验1中可能发生反应的离子方程式:____________________________________ 。
(3)对于实验2,平视读数前应依次进行的两种操作是:①____________ ,②____________ 。
(4)M样品中铜的质量分数的数学表达式为(用和表示):________________________ 。
(5)该实验需要的溶液,请回答下列问题:
①配制时应称量______ ;
②配制溶液时,固体中含有杂质会导致所配溶液浓度______ 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
(6)若拆去实验2中导管a,使测得气体体积______ ;实验1进行实验前,B瓶中水没有装满,使测得气体体积______ 。
(1)该实验中所用稀硫酸是用98%的浓硫酸配制的,则该浓硫酸的物质的量浓度是
(2)写出实验1中可能发生反应的离子方程式:
(3)对于实验2,平视读数前应依次进行的两种操作是:①
(4)M样品中铜的质量分数的数学表达式为(用和表示):
(5)该实验需要的溶液,请回答下列问题:
①配制时应称量
②配制溶液时,固体中含有杂质会导致所配溶液浓度
(6)若拆去实验2中导管a,使测得气体体积
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】某学习小组在实验室中利用下图装置(部分装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成,并探究反应结束后装置D所得溶液中含硫化合物的组成。
实验步骤:
步骤一:如图依次连接装置,检查装置气密性,装入试剂;
步骤二:打开分液漏斗活塞与旋塞,并点燃酒精喷灯:
步骤三:足够长时间后,装置D中产生气泡速率变快时,停止加热,继续向装置A中的烧瓶滴水一段时间;
步骤四:实验结束后,将装置D中所得溶液加水配制成100mL溶液。
请回答下列问题:
(1)盛水仪器的名称为___________ ,C中使用酒精喷灯而不使用酒精灯的原因是___________ 。
(2)检查装置A气密性的方法是___________ 。
(3)装置A中反应的离子方程式为___________ 。
(4)装置D的作用是___________ ,检验反应后 D装置溶液中含硫阴离子的方法是___________ 。
(5)取25. 00 mL步骤四中所配溶液,加入足量的H2O2,再加入足量经稀盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为23.3g,则FexSy与O2反应的化学方程式为___________ 。
实验步骤:
步骤一:如图依次连接装置,检查装置气密性,装入试剂;
步骤二:打开分液漏斗活塞与旋塞,并点燃酒精喷灯:
步骤三:足够长时间后,装置D中产生气泡速率变快时,停止加热,继续向装置A中的烧瓶滴水一段时间;
步骤四:实验结束后,将装置D中所得溶液加水配制成100mL溶液。
请回答下列问题:
(1)盛水仪器的名称为
(2)检查装置A气密性的方法是
(3)装置A中反应的离子方程式为
(4)装置D的作用是
(5)取25. 00 mL步骤四中所配溶液,加入足量的H2O2,再加入足量经稀盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为23.3g,则FexSy与O2反应的化学方程式为
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