苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料,可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得,某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸,并测定苯甲酸的纯度。
I.制备反应原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下:相关物质的性质如表所示:
已知:苯甲醛在空气中极易被氧化,生成白色苯甲酸。
请根据以上信息,回答下列问题(下图夹持仪器已省略):(1)反应所使用的苯甲醛需要新蒸馏的原因是_______ 。
(2)关于制备、提纯过程下列说法正确的是_______ 。
A.步骤I:可用乙醚作为萃取剂
B.步骤Ⅱ:可用无水MgSO4作干燥剂
C.步骤V:具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、冷却结晶
D.步骤V:产品宜用冷水洗涤
E.步骤V:产品可用酒精灯、沸水浴加热烘干
(3)该小组拟用如图装置进行步骤Ⅲ,装置a应选用,_______ (从上图A、B、C中选填,写仪器名称),蒸馏时宜选用减压蒸馏,优点是_______ (任写一点)。(4)步骤Ⅳ不使用试纸或其他试剂,判断盐酸已足量的实验方法是_______ 。
Ⅱ.苯甲酸的纯度测定:
(5)为精确测定产品纯度,拟用以下实验方案:称取mg样品,溶于过量的,V1mL浓度为0.1mol/L的氢氧化钾溶液中,滴加几滴酚酞溶液,摇匀,用0.1mol/L盐酸滴定,达到滴定终点,记录耗酸体积。做3组平行实验,所消耗盐酸的平均体积为V2mL。
①滴定终点现象是_______ 。
②产品的纯度是_______ %。
③若用甲基橙作指示剂,则测定结果_______ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
I.制备反应原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下:相关物质的性质如表所示:
名称 | 相对分子质量 | 熔点℃ | 沸点℃ | 溶解性 | 其他 |
苯甲醇 | 108 | -15.3 | 205.7 | 在水中溶解度较小,易溶于乙醚、乙醇 | 加热时易分子间脱水成醚 |
苯甲酸 | 122 | 122.4(100℃左右开始升华) | 248 | 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水 | 毒性较小 |
请根据以上信息,回答下列问题(下图夹持仪器已省略):(1)反应所使用的苯甲醛需要新蒸馏的原因是
(2)关于制备、提纯过程下列说法正确的是
A.步骤I:可用乙醚作为萃取剂
B.步骤Ⅱ:可用无水MgSO4作干燥剂
C.步骤V:具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、冷却结晶
D.步骤V:产品宜用冷水洗涤
E.步骤V:产品可用酒精灯、沸水浴加热烘干
(3)该小组拟用如图装置进行步骤Ⅲ,装置a应选用,
Ⅱ.苯甲酸的纯度测定:
(5)为精确测定产品纯度,拟用以下实验方案:称取mg样品,溶于过量的,V1mL浓度为0.1mol/L的氢氧化钾溶液中,滴加几滴酚酞溶液,摇匀,用0.1mol/L盐酸滴定,达到滴定终点,记录耗酸体积。做3组平行实验,所消耗盐酸的平均体积为V2mL。
①滴定终点现象是
②产品的纯度是
③若用甲基橙作指示剂,则测定结果
更新时间:2024-05-07 16:06:53
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【推荐1】氯乙酸(ClCH2COOH)常用于制造各种染料、除锈剂等。实验室采用Cl2和CH3COOH共热法可制得氯乙酸,合成氯乙酸的装置如下图(夹持和加热装置省略)。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
___________ 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为
___________ 。
(3)仪器组装完成,关闭分液漏斗活塞和止水夹K2,打开K1,向装置B中长颈漏斗中注入液体至形成一段水柱,若
___________ ,则气密性良好。
(4)装置B的作用之一是观察Cl2的生成速率,则B中盛放的液体为
___________ 。实验结束时,关闭分液漏斗活塞和止水夹K1,此时装置B的作用是
___________ 。
(5)通过佛尔哈德法可以测定氯乙酸产品中氯元素的质量分数,实验步骤如下:
Ⅰ.取0.284g粗产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,煮沸,完全水解后加稀硝酸调至酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.4200mol∙L-1的AgNO3溶液10.00mL,使Cl-完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2.00mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被硝基苯覆盖。
Ⅳ.加入指示剂,用0.0200mol∙L-1NH4SCN标准溶液滴定过量Ag+至终点,消耗10.00mLNH4SCN溶液。
已知:;
。
①滴定选用的指示剂是___________ (填代号)。
a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银,若无此操作所测氯元素的质量分数将会___________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③粗产品中氯元素的质量分数为___________ 。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)装置A中发生反应的离子方程式为
(3)仪器组装完成,关闭分液漏斗活塞和止水夹K2,打开K1,向装置B中长颈漏斗中注入液体至形成一段水柱,若
(4)装置B的作用之一是观察Cl2的生成速率,则B中盛放的液体为
(5)通过佛尔哈德法可以测定氯乙酸产品中氯元素的质量分数,实验步骤如下:
Ⅰ.取0.284g粗产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,煮沸,完全水解后加稀硝酸调至酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.4200mol∙L-1的AgNO3溶液10.00mL,使Cl-完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2.00mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被硝基苯覆盖。
Ⅳ.加入指示剂,用0.0200mol∙L-1NH4SCN标准溶液滴定过量Ag+至终点,消耗10.00mLNH4SCN溶液。
已知:;
。
①滴定选用的指示剂是
a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银,若无此操作所测氯元素的质量分数将会
③粗产品中氯元素的质量分数为
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【推荐2】工业上用异丙苯氧化法合成苯酚,其生产流程如下图:
有关物质的性质如下表:
(1)检验有机相中是否含有水的方法是____________ 。
(2)“操作2”的名称是____________ 。
(3)①丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物杂质,某同学做了如下检验。检验丙酮中一定存在有机杂质的方法是_________
A.酸性KMnO4溶液,加热 B.乙醇,溶解 C.NaOH溶液(酚酞),加热
②有机物A是丙酮的一种同分异构体,请写出A与银氨溶液反应的化学方程式:_____
(4)某同学对该厂废水进行定量分析。取20.00mL废水于锥形瓶中,水浴加热,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液滴定(假定只有苯酚与酸性KMnO4溶液反应)。达到滴定终点时,消耗KMnO4溶液的体积为10.00mL。有关反应方程式为:5+28KMnO4+42H2SO428MnSO4+14K2SO4+30CO2↑+57H2O
①滴定终点的现象为________
②该废水中苯酚的含量为________ mg/mL(保留二位有效数字)
有关物质的性质如下表:
物质 | 沸点 | 溶解性 | 主要化学性质 |
异丙苯 | 152.4℃ | 不溶于水,易溶于酒精。 | 可被强氧化剂氧化 |
苯酚 | 181.8℃ | 微溶于冷水,易溶于热水和酒精等有机溶剂。 | 易被氧化 |
丙酮 | 56.2℃ | 易溶于水和有机溶剂 | 不易被氧化 |
(2)“操作2”的名称是
(3)①丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物杂质,某同学做了如下检验。检验丙酮中一定存在有机杂质的方法是
A.酸性KMnO4溶液,加热 B.乙醇,溶解 C.NaOH溶液(酚酞),加热
②有机物A是丙酮的一种同分异构体,请写出A与银氨溶液反应的化学方程式:
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①滴定终点的现象为
②该废水中苯酚的含量为
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【推荐3】硝酸铈铵、磷酸锰铵是两种重要的复盐,在工农业生产中具有广泛应用。
(1) 复盐是由两种或两种以上金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子构成的盐。下列物质属于复盐的是________ (填序号)。
A.BaFe2O4 B.NaHSO4 C.KAl(SO4)2·12H2O D.Ag (NH3)2OH
(2) 硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]的制备方法如下:
①“氧化”得到CeO2的化学方程式为________________________________ 。
②证明CeO2已经洗涤干净的方法是_____________________________ 。
(3) 为测定磷酸锰铵[(NH4)aMnb(PO4)c·xH2O]的组成,进行如下实验:①称取样品2.448 0 g,加水溶解后配成100.00 mL溶液A;②量取25.00 mL溶液A,加足量NaOH溶液并充分加热,生成NH3 0.067 20 L(标准状况);③另取25.00 mL溶液A,边鼓空气边缓慢滴加氨水,控制溶液pH 6 ~ 8,充分反应后,将溶液中Mn2+转化为Mn3O4,得Mn3O4 0.2290 g。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)__________ 。
(1) 复盐是由两种或两种以上金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子构成的盐。下列物质属于复盐的是
A.BaFe2O4 B.NaHSO4 C.KAl(SO4)2·12H2O D.Ag (NH3)2OH
(2) 硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]的制备方法如下:
①“氧化”得到CeO2的化学方程式为
②证明CeO2已经洗涤干净的方法是
(3) 为测定磷酸锰铵[(NH4)aMnb(PO4)c·xH2O]的组成,进行如下实验:①称取样品2.448 0 g,加水溶解后配成100.00 mL溶液A;②量取25.00 mL溶液A,加足量NaOH溶液并充分加热,生成NH3 0.067 20 L(标准状况);③另取25.00 mL溶液A,边鼓空气边缓慢滴加氨水,控制溶液pH 6 ~ 8,充分反应后,将溶液中Mn2+转化为Mn3O4,得Mn3O4 0.2290 g。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)
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解答题-有机推断题
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【推荐1】四种同类有机物A、B、C、D,它们的分子式均为C4H10O。已知A可被氧化为E,B可被氧化成F,C除可燃烧之外难以被氧化,A和C分别脱水后得到同一种不饱和烃,E和F都可发生银镜反应。
(1)D的名称为_______ ,F中所含官能团的电子式为_______
(2)写出下列反应的化学方程式:(注明反应条件)
A → E:_______
C分子内脱水:_______
E发生银镜反应:_______
(1)D的名称为
(2)写出下列反应的化学方程式:(注明反应条件)
A → E:
C分子内脱水:
E发生银镜反应:
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】某课外活动小组对甲酸进行了如下的实验,以验证其含有醛基,并考查其化学性质。首先做了银镜反应:
(1)取少量甲酸加入NaOH溶液中和其酸性,反应的离子方程式为___________ 。
(2)在(1)的溶液中加入足量银氨溶液,加热,产生了银镜。甲酸钠溶液与银氨溶液发生银镜反应的离子方程式为___________ 。
(3)某同学很成功的做了银镜反应,他肯定没有进行的操作___________ (写字母):
A.用洁净的试管 B.向银氨溶液中加入硝酸酸化
C.用前几天配制好的银氨溶液 D.直接在银氨溶液里加入稍过量的甲酸;
E.在浓度为2%的NH3∙H2O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银
然后,同学们对甲酸与甲醇的酯化反应进行了研究:
(4)写出和CH3—18OH进行酯化反应的化学方程式___________ 。
(5)你认为选择甲装置还是乙装置好?___________ ,原因是___________ 。
(6)实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________ 。从饱和碳酸钠溶液中分离出酯需要用到的主要实验仪器是___________ 。
(7)一同学用装有饱和氢氧化钠的三颈烧瓶接收甲酸甲酯,几乎没有收集到产物,请给予合理的解释___________ 。
(1)取少量甲酸加入NaOH溶液中和其酸性,反应的离子方程式为
(2)在(1)的溶液中加入足量银氨溶液,加热,产生了银镜。甲酸钠溶液与银氨溶液发生银镜反应的离子方程式为
(3)某同学很成功的做了银镜反应,他肯定没有进行的操作
A.用洁净的试管 B.向银氨溶液中加入硝酸酸化
C.用前几天配制好的银氨溶液 D.直接在银氨溶液里加入稍过量的甲酸;
E.在浓度为2%的NH3∙H2O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银
然后,同学们对甲酸与甲醇的酯化反应进行了研究:
(4)写出和CH3—18OH进行酯化反应的化学方程式
(5)你认为选择甲装置还是乙装置好?
(6)实验中饱和碳酸钠溶液的作用是
(7)一同学用装有饱和氢氧化钠的三颈烧瓶接收甲酸甲酯,几乎没有收集到产物,请给予合理的解释
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】苯甲酸和苯甲醇是重要的化工原料,可以通过苯甲醛来制备,反应原理如下图。
已知:①反应物、产物及溶剂的主要性质见下表
②RCHO (不溶于醚,可溶于水)
实验流程如下图:
回答下面问题:
(1)苯甲醛和NaOH在__________ (仪器)中研磨;
(2)调pH=8的目的是__________ ;
(3)乙酸乙酯萃取后,取A层液体进行洗涤、干燥、蒸馏,可得粗苯甲醇;用饱和NaHSO3溶液洗涤有机相的目的是__________ ,反应的化学方程式为__________ ;
(4)蒸馏时采取减压蒸馏而不是常压蒸馏的原因是__________ ;
(5)用浓盐酸调pH=2的目的是__________ ;
(6)分离苯甲酸时,抽滤的优点是__________ ,洗涤用的试剂是__________ 。
已知:①反应物、产物及溶剂的主要性质见下表
物质 | 相对分子质量 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 | 其他性质 |
苯甲醛 | 106 | -26℃ | 179℃ | 微溶于水,易溶于有机溶剂。 | 和NaHSO3反应产物溶于水。 |
苯甲醇 | 108 | -15℃ | 206℃ | 微溶于水,易溶于有机溶剂。 | 加热时易分子间脱水成醚。 |
苯甲酸 | 122 | 122℃ | 249℃ | 在水中溶解度0.21g( 17.5℃)、2.7g(80℃),溶于有机溶剂。 | Ka=6.5×10-5 |
乙酸乙酯 | 88 | -84℃ | 77℃ | 微溶于水,易溶于有机溶剂。 | 略 |
实验流程如下图:
回答下面问题:
(1)苯甲醛和NaOH在
(2)调pH=8的目的是
(3)乙酸乙酯萃取后,取A层液体进行洗涤、干燥、蒸馏,可得粗苯甲醇;用饱和NaHSO3溶液洗涤有机相的目的是
(4)蒸馏时采取减压蒸馏而不是常压蒸馏的原因是
(5)用浓盐酸调pH=2的目的是
(6)分离苯甲酸时,抽滤的优点是
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【推荐1】硫酸铜是一种用途广泛的化工原料。将适量稀硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶,得到硫酸铜晶体(装置如图所示)。
(1)图中烧瓶内发生的离子反应方程式为:________________
(2)反应时B瓶内的现象是___________________________
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
把Fe2(SO4)3作催化剂加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,并通入空气或氧气,即发生反应。反应完全后向其中加入物质甲调节,产生Fe(OH)3,过滤、蒸发、结晶,得到硫酸铜晶体,滤渣作催化剂循环使用。
经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+,Fe2+ Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
请回答下列问题:
①物质甲是_____ (填字母序号)。
a.NH3•H2O b.CuCO3 c.NaOH d.CuO
②该方案中调节PH的范围是______ 。
(1)图中烧瓶内发生的离子反应方程式为:
(2)反应时B瓶内的现象是
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
把Fe2(SO4)3作催化剂加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,并通入空气或氧气,即发生反应。反应完全后向其中加入物质甲调节,产生Fe(OH)3,过滤、蒸发、结晶,得到硫酸铜晶体,滤渣作催化剂循环使用。
经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+,Fe2+ Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质 | 开始沉淀时的PH | 完全沉淀时的PH |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Cu(OH)2 | 4.7 | 6.7 |
Fe(OH)2 | 6.3 | 9.7 |
①物质甲是
a.NH3•H2O b.CuCO3 c.NaOH d.CuO
②该方案中调节PH的范围是
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解答题-工业流程题
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【推荐2】含硫化合物的处理和利用是科学研究的重要课题之一、:
I.用石灰石、氨水等脱硫。以硫酸工业的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以制备有重要应用价值的硫酸钾、亚硫酸铵等物质,制备流程如下:
(1)反应I是脱去的一种常用方法,其反应的化学方程式为_______ 。研究发现:和温度对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响,当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫率与浆液的关系如图所示。
下列有关说法正确的是_______ 。
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高
b.石灰石浆液烟气脱硫效果降低的原因是石灰石的溶解程度增大
c.反应时需鼓入足量的空气以保证充分被氧化生成
d.将脱硫后的气体通入溶液,可粗略判断烟气脱硫效率
(2)生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是_______ 。
(3)反应III所得的滤液中阳离子的检验操作方法是_______ 。
(4)可用于电厂等烟道气中脱氨。将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氨肥,形成共生系统。用溶液吸收,当生成氮气的体积为(标准状况)时,该反应转移的电子数目为_______ 。
II.还原法也是处理含较多的硫酸厂废气方法之一、时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有,负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)的反应器。
(5)该方法不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为_______ 。
(6)研究表明,该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的,催化硫化过程中检测到有气体。则催化硫化的过程可描述如下:_______ ,最后生成的S再与反应转化为。
I.用石灰石、氨水等脱硫。以硫酸工业的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以制备有重要应用价值的硫酸钾、亚硫酸铵等物质,制备流程如下:
(1)反应I是脱去的一种常用方法,其反应的化学方程式为
下列有关说法正确的是
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高
b.石灰石浆液烟气脱硫效果降低的原因是石灰石的溶解程度增大
c.反应时需鼓入足量的空气以保证充分被氧化生成
d.将脱硫后的气体通入溶液,可粗略判断烟气脱硫效率
(2)生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是
(3)反应III所得的滤液中阳离子的检验操作方法是
(4)可用于电厂等烟道气中脱氨。将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氨肥,形成共生系统。用溶液吸收,当生成氮气的体积为(标准状况)时,该反应转移的电子数目为
II.还原法也是处理含较多的硫酸厂废气方法之一、时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有,负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)的反应器。
(5)该方法不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为
(6)研究表明,该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的,催化硫化过程中检测到有气体。则催化硫化的过程可描述如下:
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解题方法
【推荐3】亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢,易溶于浓硫酸,常可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。其制备装置如图所示(其中Ⅲ、Ⅳ中均为浓硫酸):
(1)用图甲中装置制备纯净干燥的原料气,补充下表中所缺少的药品。
(2)将制得的NO和Cl2通入图乙对应装置制备NOCl。
①装置连接顺序为a→______ (按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置IV、V除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是______ 。
③有人认为可以将装置Ⅳ中浓硫酸合并到装置Ⅴ中,撤除装置Ⅳ,直接将NO、Cl2通入装置Ⅴ中,你同意此观点吗?______ (填同意或不同意),原因是______ 。
④实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO,原因为______ 。
(3)装置Ⅷ吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为______ 。
(4)制得的NOCl中可能含有少量N2O4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取1.6625 g样品溶于50.00 mL NaOH溶液中,加入几滴K2CrO4溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的0.40 mol/L AgNO3溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00 mL。
①样品的纯度为______ %(保留1位小数)
②已知常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2×10-12,若在滴定终点时测得溶液中CrO的浓度是5.0×10-3 mol/L,此时溶液中Cl-浓度是______ 。
(1)用图甲中装置制备纯净干燥的原料气,补充下表中所缺少的药品。
装置Ⅰ | 装置Ⅱ | ||
烧瓶中 | 分液漏斗中 | ||
制备纯净Cl2 | MnO2 | 浓盐酸 | ① |
制备纯净NO | Cu | 稀硝酸 | ② |
①装置连接顺序为a→
②装置IV、V除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是
③有人认为可以将装置Ⅳ中浓硫酸合并到装置Ⅴ中,撤除装置Ⅳ,直接将NO、Cl2通入装置Ⅴ中,你同意此观点吗?
④实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO,原因为
(3)装置Ⅷ吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为
(4)制得的NOCl中可能含有少量N2O4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取1.6625 g样品溶于50.00 mL NaOH溶液中,加入几滴K2CrO4溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的0.40 mol/L AgNO3溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00 mL。
①样品的纯度为
②已知常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2×10-12,若在滴定终点时测得溶液中CrO的浓度是5.0×10-3 mol/L,此时溶液中Cl-浓度是
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