在生活中亚硝酸钠(NaNO2)应用十分广泛,它是一种白色固体,外观与NaCl极其相似;少量可做食品的护色剂,可防止肉毒杆菌在肉类食品中生长等。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2,该学习小组利用下列装置制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去)。
已知:NO能被酸性高锰酸钾氧化成最高价离子,但不能被浓硫酸氧化。回答下列问题:
(1)盛装稀硝酸的仪器名称为___________ ,仪器按气流方向连接顺序为b→___________ (部分装置可重复使用)。
(2)反应开始前打开止水夹a,通入过量氮气的目的是为了排除装置内的空气,反应结束后打开止水夹a,通入过量氮气的目的是___________ 。
(3)已知:亚硝酸钠在中性或碱性条件中是稳定的,但酸化后能氧化KI,生成I2。若需鉴别亚硝酸钠和食盐,可供选择的物质有:①自来水②淀粉-KI试纸③淀粉④白糖⑤食醋,进行实验时,必须使用的物质有(填序号)___________ 。
(4)写出NO被酸性高锰酸钾溶液吸收的离子方程式___________ 。
已知:NO能被酸性高锰酸钾氧化成最高价离子,但不能被浓硫酸氧化。回答下列问题:
(1)盛装稀硝酸的仪器名称为
(2)反应开始前打开止水夹a,通入过量氮气的目的是为了排除装置内的空气,反应结束后打开止水夹a,通入过量氮气的目的是
(3)已知:亚硝酸钠在中性或碱性条件中是稳定的,但酸化后能氧化KI,生成I2。若需鉴别亚硝酸钠和食盐,可供选择的物质有:①自来水②淀粉-KI试纸③淀粉④白糖⑤食醋,进行实验时,必须使用的物质有(填序号)
(4)写出NO被酸性高锰酸钾溶液吸收的离子方程式
更新时间:2024-03-04 16:46:17
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【推荐1】锶有“金属味精”之称。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如下:
已知氢氧化锶在水中的溶解度:
(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,化学方程式为_____________ 。
(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12。
①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=___ 。
②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因____ 。
(3)“趁热过滤”的目的是____ ,“滤渣”的主要成分为___ 。
(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为____ 、过滤、洗涤、干燥。
(5)“脱硫”方法:用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体,请写出吸收时的离子方程式______ ;再用石墨电极电解吸收液,电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是FeCl3溶液。请写出电解时阳极的电极反应:____ 。
已知氢氧化锶在水中的溶解度:
温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
溶解度(g/100mL) | 0.91 | 1.25 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,化学方程式为
(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12。
①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=
②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因
(3)“趁热过滤”的目的是
(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为
(5)“脱硫”方法:用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体,请写出吸收时的离子方程式
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解题方法
【推荐2】从钨渣中提取钪过程中产出大量含有硫酸锰、硫酸亚铁和硫酸的废液。用菱锰矿(主要含MnO2及Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2,CuO等杂质)处理废液制备高纯MnSO4·H2O的实验如下:
①在2000 mL烧杯中加入提钪废液,加热升温,搅拌下按一定比例加入锰矿,反应80 min。
②搅拌下加入新制备的碳酸锰浆液调节pH在5.0~5.5,过滤。
③将滤液加热升温至90℃,搅拌下加入适量硫化锰浆液,继续煮沸60 min,静置过滤除去不溶物。在滤液中于室温下加入适量新制备的水合二氧化锰,吸附除硅继续搅拌,静置过滤除去不溶物。
④将除硅后的滤液加热煮沸,搅拌下滴加适量氟化锰饱和溶液,继续搅拌30 min,静置、过滤除去不溶物。
⑤将滤液在烧杯中加热,过程中用玻璃棒不断搅拌,至液体刚好完全蒸干时停止加热,冷却得高纯MnSO4·H2O。
回答下列问题:
(1)步骤①中反应温度对锰浸出率的影响如图,反应温度应维持在_______ ℃,其中发生的氧化还原反应的离子方程式为_______ 。
(2)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。已知下列物质的
步骤②中滤渣主要成分是_______ ,步骤③不溶物主要成分是_______ 。
(3)步骤④反应的离子方程式为_______ 。
(4)已知MnSO4·H2O的溶解度随温度变化如图,实验中步骤①②③④是正确的,步骤⑤有错误,步骤⑤的正确操作为:_______ 。
①在2000 mL烧杯中加入提钪废液,加热升温,搅拌下按一定比例加入锰矿,反应80 min。
②搅拌下加入新制备的碳酸锰浆液调节pH在5.0~5.5,过滤。
③将滤液加热升温至90℃,搅拌下加入适量硫化锰浆液,继续煮沸60 min,静置过滤除去不溶物。在滤液中于室温下加入适量新制备的水合二氧化锰,吸附除硅继续搅拌,静置过滤除去不溶物。
④将除硅后的滤液加热煮沸,搅拌下滴加适量氟化锰饱和溶液,继续搅拌30 min,静置、过滤除去不溶物。
⑤将滤液在烧杯中加热,过程中用玻璃棒不断搅拌,至液体刚好完全蒸干时停止加热,冷却得高纯MnSO4·H2O。
回答下列问题:
(1)步骤①中反应温度对锰浸出率的影响如图,反应温度应维持在
(2)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。已知下列物质的
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 | CaF2 |
Ksp |
(3)步骤④反应的离子方程式为
(4)已知MnSO4·H2O的溶解度随温度变化如图,实验中步骤①②③④是正确的,步骤⑤有错误,步骤⑤的正确操作为:
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解答题-实验探究题
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【推荐3】研究小组探究高铜酸钠(NaCuO2)的制备和性质。
资料:高铜酸钠为棕黑色固体,难溶于水。
【实验I】向2mL1mol/LNaClO溶液中滴加1mL1mol/LCuCl2溶液,迅速产生蓝绿色沉淀,振荡后得到棕黑色的浊液a,将其等分成2份。
(1) CuCl2溶液显酸性,用离子方程式解释原因:_____ ;制备时滴加的CuCl2溶液不宜过量。
探究棕黑色沉淀的组成。
【实验Ⅱ】将一份浊液a过滤、洗涤、干燥,得到固体b.取少量固体b,滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液。
(2)①另取少量固体b进行实验,证实了固体中钠元素的存在,实验操作的名称是______ 。
②经进一步检验确认棕黑色固体是NaCuO2。NaCuO2与稀H2SO4反应的离子方程式是______ 。
探究实验条件对NaCuO2制备的影响。
【实验Ⅲ】向另一份浊液a中继续滴加1.5mLlmol/L CuCl2溶液,沉淀由棕黑色变为蓝绿色,溶液的pH约为5,有产生。
(3)①对Cl2的来源,甲同学认为是NaCuO2和反应生成了Cl2,乙同学认为该说法不严谨,提出了生成Cl2的其他原因:___________ 。
②探究继续滴加CuCl2溶液,NaCuO2能氧化Cl-的原因。
i.提出假设1:c(Cl-)增大,Cl-的还原性增强。实验证明假设成立。
操作和现象是:取少量NaCuO2固体于试管中,___________ 。
ii.提出假设2:___________ ,经证实该假设也成立。
【实验Ⅳ】向1mL1mol/LNaClO溶液中滴加0.5mL1mol/LCuSO4溶液,迅速生成蓝色沉淀,振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中,沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体,该气体能使带火星木条复燃但不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(4)通过以上实验,对于NaCuO2化学性质的认识是___________ 。
(5)根据上述实验,制备在水溶液中稳定存在的NaCuO2,应选用的试剂是NaClO溶液、___________ 溶液和___________ 溶液。
资料:高铜酸钠为棕黑色固体,难溶于水。
【实验I】向2mL1mol/LNaClO溶液中滴加1mL1mol/LCuCl2溶液,迅速产生蓝绿色沉淀,振荡后得到棕黑色的浊液a,将其等分成2份。
(1) CuCl2溶液显酸性,用离子方程式解释原因:
探究棕黑色沉淀的组成。
【实验Ⅱ】将一份浊液a过滤、洗涤、干燥,得到固体b.取少量固体b,滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液。
(2)①另取少量固体b进行实验,证实了固体中钠元素的存在,实验操作的名称是
②经进一步检验确认棕黑色固体是NaCuO2。NaCuO2与稀H2SO4反应的离子方程式是
探究实验条件对NaCuO2制备的影响。
【实验Ⅲ】向另一份浊液a中继续滴加1.5mLlmol/L CuCl2溶液,沉淀由棕黑色变为蓝绿色,溶液的pH约为5,有产生。
(3)①对Cl2的来源,甲同学认为是NaCuO2和反应生成了Cl2,乙同学认为该说法不严谨,提出了生成Cl2的其他原因:
②探究继续滴加CuCl2溶液,NaCuO2能氧化Cl-的原因。
i.提出假设1:c(Cl-)增大,Cl-的还原性增强。实验证明假设成立。
操作和现象是:取少量NaCuO2固体于试管中,
ii.提出假设2:
【实验Ⅳ】向1mL1mol/LNaClO溶液中滴加0.5mL1mol/LCuSO4溶液,迅速生成蓝色沉淀,振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中,沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体,该气体能使带火星木条复燃但不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(4)通过以上实验,对于NaCuO2化学性质的认识是
(5)根据上述实验,制备在水溶液中稳定存在的NaCuO2,应选用的试剂是NaClO溶液、
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【推荐1】某小组设计实验探究的还原性(部分夹持仪器省略)。
回答下列问题:
(1)分液漏斗中浓硫酸的浓度宜选择_______ (填标号)。
a.98.3% b.70% c.10%
(2)仪器X的名称是_______ ,装置A中发生反应的化学方程式为_______ 。
(3)为了探究装置B中、是否与发生反应,设计如下实验:
由操作Ⅰ及其现象可知_______ (填“部分”或“全部”,下同)参与了反应,由操作Ⅱ及其现象可知_______ 参与了反应。
(4)测定装置B溶液中的浓度(只考虑与的反应)。用的酸性溶液滴定20mL装置B中溶液,共消耗酸性溶液16mL,则装置B溶液中_______ 。
(5)经分析,装置C中反应可能有两种情况:
①若通入少量,则反应为;
②若通入过量,则反应为。
为了探究发生了哪一种情况,取装置C中溶液分别装入甲、乙、丙、丁四支试管中,进行如下实验:
能说明发生的是情况①的实验是_______ (填标号,下同),能说明发生的是情况②的实验是_______ 。
(6)设计实验验证装置D中试管收集的气体是NO:_______ 。
回答下列问题:
(1)分液漏斗中浓硫酸的浓度宜选择
a.98.3% b.70% c.10%
(2)仪器X的名称是
(3)为了探究装置B中、是否与发生反应,设计如下实验:
实验操作 | 现象 |
Ⅰ.取装置B中溶液于试管,滴加KSCN溶液 | 溶液不变红 |
Ⅱ.取装置B中溶液于试管,加入适量浓硫酸,再加入铜粉 | 铜粉不溶解,溶液不变蓝 |
Ⅲ.取装置B中溶液于试管,滴加溶液和盐酸 | 产生白色沉淀 |
(4)测定装置B溶液中的浓度(只考虑与的反应)。用的酸性溶液滴定20mL装置B中溶液,共消耗酸性溶液16mL,则装置B溶液中
(5)经分析,装置C中反应可能有两种情况:
①若通入少量,则反应为;
②若通入过量,则反应为。
为了探究发生了哪一种情况,取装置C中溶液分别装入甲、乙、丙、丁四支试管中,进行如下实验:
实验 | 操作及现象 |
a | 向甲中加入锌粒,产生气泡 |
b | 向乙中加入铜粉,溶液颜色发生了变化 |
c | 向丙中加入粉末,产生气泡 |
d | 向丁中加入溶液,产生沉淀 |
(6)设计实验验证装置D中试管收集的气体是NO:
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【推荐2】针对网络上流传的隔夜熟肉中因亚硝酸钠(NaNO2)含量严重超标而不能食用的说法,某兴趣小组开展如下探究活动:
活动一:查阅资料,NaNO2有毒,具有氧化性和还原性,NaNO2溶液显碱性,肉类在放置过程中,NaNO3逐渐转化为NaNO2,国家规定肉制品中NaNO2含量不能超过30mg/kg。
活动二:鉴别NaNO2与食盐
(1)NaNO2与食盐的外观相似,易被当成食盐误用,可用食醋、淀粉和KI溶液鉴别。能使混合溶液变蓝的是NaNO2 ,同时产生一种无色气体,该气体遇空气即变为红棕色,该无色气体化学式为___ 。
活动三:探究NaNO3与NaNO2的相互转化
(2)制取NaNO2与NaNO3混合溶液的装置示意图如下,已知:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,当装置III中反应完全后,接下来的操作是先打开a,再关闭b。则II中可以选用的溶液为_________
(3)将NaNO2与NaNO3混合溶液露置于空气,隔夜后,测得溶液的pH减小,原因可能是_________ (用化学方程式解释)。
活动四:检测熟肉中NaNO2含量的变化
(4)分别从 1000g刚煮熟的肉和 1000g隔夜熟肉中提取NaNO3与NaNO2后,配成溶液,再分别用0.00500mol/L的高锰酸钾(酸性)溶液滴定,刚煮熟的肉消耗12.00mL,隔夜肉消耗20.00mL,(已知:2MnO4一+5 NO2一+6H+=2 Mn2++5NO3一+3 H2 O)
①滴定终点的判断依据为_____
②隔夜熟肉中NaNO2的含量是_____ mg/kg(保留三位有效数字)
活动五:综合其它实验和查阅资料获知,熟肉在细菌等作用下,NaNO3部分转化为NaNO2但只要保存得当,隔夜仍可食用。
活动一:查阅资料,NaNO2有毒,具有氧化性和还原性,NaNO2溶液显碱性,肉类在放置过程中,NaNO3逐渐转化为NaNO2,国家规定肉制品中NaNO2含量不能超过30mg/kg。
活动二:鉴别NaNO2与食盐
(1)NaNO2与食盐的外观相似,易被当成食盐误用,可用食醋、淀粉和KI溶液鉴别。能使混合溶液变蓝的是NaNO2 ,同时产生一种无色气体,该气体遇空气即变为红棕色,该无色气体化学式为
活动三:探究NaNO3与NaNO2的相互转化
(2)制取NaNO2与NaNO3混合溶液的装置示意图如下,已知:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,当装置III中反应完全后,接下来的操作是先打开a,再关闭b。则II中可以选用的溶液为_________
A.NaCl | B.H2O | C.H2SO4 | D.NaOH |
活动四:检测熟肉中NaNO2含量的变化
(4)分别从 1000g刚煮熟的肉和 1000g隔夜熟肉中提取NaNO3与NaNO2后,配成溶液,再分别用0.00500mol/L的高锰酸钾(酸性)溶液滴定,刚煮熟的肉消耗12.00mL,隔夜肉消耗20.00mL,(已知:2MnO4一+5 NO2一+6H+=2 Mn2++5NO3一+3 H2 O)
①滴定终点的判断依据为
②隔夜熟肉中NaNO2的含量是
活动五:综合其它实验和查阅资料获知,熟肉在细菌等作用下,NaNO3部分转化为NaNO2但只要保存得当,隔夜仍可食用。
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【推荐3】在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
(1)用装置A制备NH3,反应的化学方程式为___________ ;装置B内的试剂是___________ 。
(2)装置D中发生反应的离子方程式是___________ ;可抽动铜丝的优点是___________ 。
(3)在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为___________ 。
(4)如图是喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。下列组合能形成喷泉的是___________(填字母序号)。
(5)工业生产中利用氨水吸收少量SO2和NO2,原理如图所示,NO2被吸收过程的离子方程式是___________ 。
(1)用装置A制备NH3,反应的化学方程式为
(2)装置D中发生反应的离子方程式是
(3)在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为
(4)如图是喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。下列组合能形成喷泉的是___________(填字母序号)。
A.HCl与水 | B.Cl2与饱和氯化钠溶液 |
C.SO2与NaOH溶液 | D.CO2与水 |
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【推荐1】过氧化钙(CaO2)一种安全无毒的杀菌剂,加热至350℃左右开始分解放出氧气,425℃分解完全。某化学研究性学习小组设计以下流程制备CaO2:
(1)混合时发生反应的化学反应方程式:_______ 。
(2)制备过程中除水外,可循环使用的物质是_______ 。
(3)“脱水”需控制温度在150℃左右,原因是_______ 。
(4)CaO2样品中通常含有CaO,定量测定CaO2质量分数的实验方案为:称取一定量的过氧化钙样品,置于_______ 中,然后用酸式滴定管加入一定体积过量的标准盐酸溶液,待样品和盐酸充分反应后,_______ ,记录消耗的氢氧化钠标准溶液体积,重复上述操作2~3次。(实验中须使用的试剂有:氢氧化钠标准溶液、酚酞)。
(1)混合时发生反应的化学反应方程式:
(2)制备过程中除水外,可循环使用的物质是
(3)“脱水”需控制温度在150℃左右,原因是
(4)CaO2样品中通常含有CaO,定量测定CaO2质量分数的实验方案为:称取一定量的过氧化钙样品,置于
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【推荐2】四氯化锡可用作媒染剂。利用如图所示装置可以制备四氯化锡(部分夹持装置略去)。
有关信息如下表
回答下列问题:
(1)甲装置中仪器A的名称为_________ 。
(2)用甲装置制氯气,MnO4-被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为_____________ 。
(3)将装置如图连接好,检查气密性,慢慢滴入浓盐酸,待观察到______ (填现象)后,开始加热丁装置,锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热丁装置,此时继续加热丁装置的目的是: ①促进氯气与锡反应; ②_________ 。
(4)乙装置的作用__________ ,如果缺少乙装置,可能发生的副反应的化学方程式为___________ ;己装置的作用是__________ (填序号)
A.防止空气中CO2气体进入戊装置
B.除去未反应的氯气,防止污染空气
C.防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解
D.防止空气中O2进入戊装置的试管中使产物氧化
(5)反应中用去锡粒1.19g,反应后在戊装置的试管中收集到2.04g SnCl4,则SnCl4的产率为________ 。(保留2位有效数字)
有关信息如下表
化学式 | SnCl2 | SnCl4 |
熔点/ | 246 | -33 |
沸点/ | 652 | 144 |
其他性质 | 无色晶体,易氧化 | 无色液体,易水解 |
(1)甲装置中仪器A的名称为
(2)用甲装置制氯气,MnO4-被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为
(3)将装置如图连接好,检查气密性,慢慢滴入浓盐酸,待观察到
(4)乙装置的作用
A.防止空气中CO2气体进入戊装置
B.除去未反应的氯气,防止污染空气
C.防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解
D.防止空气中O2进入戊装置的试管中使产物氧化
(5)反应中用去锡粒1.19g,反应后在戊装置的试管中收集到2.04g SnCl4,则SnCl4的产率为
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【推荐3】氯化亚砜(SOCl2) 具有较强的巯基和羟基取代能力,广泛应用于有机合成中。 工业上可以利用SO3与SCl2反应制得,装置如图所示(夹持及加热装置已略):
物质相关性质如下表:
已知: H2SO4(浓) SO3↑+H2O↑; SCl2与SOCl2互溶。
实验步骤如下:
①通入干燥的氮气,观察集气瓶A中气泡控制N2流速;
②将P2O5固体置于烧瓶B中,向饶瓶B中分批缓慢加入5.44mL浓硫酸(约为0.100mol),再向锥形瓶C中加入足量SCl2;
③将烧瓶B升温至225°C,三氧化硫液体缓慢流入锥形瓶C中;
④待反应完成后取下锥形瓶C,“一系列操作” 后,得到高纯度的SOCl2。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________ ,锥形瓶C中生成氯化亚砜的方程式为___________ 。
(2)该制备SOCl2装置存在的缺陷为___________ 。
(3)实验步骤①通入N2的作用为___________ ,步骤④中的“一系列操作”为___________ (写出具体操作步骤)。
(4)将得到的SOCl2溶于水生成两种酸,取所得溶液体积的十分之一用0. 50mol·L-1标准碘溶液滴定,选用淀粉作指示剂,滴定终点消耗标准碘溶液的平均体积为13. 00mL,则SOCl2的产率为___________ (保留三位有效数字),若滴定后,滴定管尖嘴处有气泡,则测定结果___________ (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(5)某种锂电池的总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2 ↑,该电池工作时正极的电极反应式为__________ 。
物质相关性质如下表:
物质 | SO3 | SCl2 | SOCl2 |
熔点/°C | 16.8 | -78 | - 105 |
沸点/°C | 44.8 | 60 | 78. 8 |
与水反应 | 均能与水剧烈反应 |
实验步骤如下:
①通入干燥的氮气,观察集气瓶A中气泡控制N2流速;
②将P2O5固体置于烧瓶B中,向饶瓶B中分批缓慢加入5.44mL浓硫酸(约为0.100mol),再向锥形瓶C中加入足量SCl2;
③将烧瓶B升温至225°C,三氧化硫液体缓慢流入锥形瓶C中;
④待反应完成后取下锥形瓶C,“一系列操作” 后,得到高纯度的SOCl2。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)该制备SOCl2装置存在的缺陷为
(3)实验步骤①通入N2的作用为
(4)将得到的SOCl2溶于水生成两种酸,取所得溶液体积的十分之一用0. 50mol·L-1标准碘溶液滴定,选用淀粉作指示剂,滴定终点消耗标准碘溶液的平均体积为13. 00mL,则SOCl2的产率为
(5)某种锂电池的总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2 ↑,该电池工作时正极的电极反应式为
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