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解题方法
1 . 草酸镍(NiC2O4)是一种不溶于水的浅绿色粉末,常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜,含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图:已知:①“浸出”液含有的离子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、;
②pH增大,Fe2+被氧化的速率加快,同时生成的Fe3+水解形成更多的胶体能吸附Ni2+。
③草酸的Ka1=6.0×10-2,Ka2=5.0×10-5。
回答下列问题:
(1)生产时为提高合金废料浸出率,下列措施可行的是_______ (填字母)。
a.适当延长浸出时间 b.高温浸出 c.分批加入混酸浸取并搅拌
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是_______ 。
(3)“氧化”过程中,控制70℃、pH小于3的条件下进行。
①“氧化”过程的离子方程式为_______ 。
②若pH大于3镍的回收率降低的原因是_______ 。
(4)“过滤”后的滤液中加入(NH4)2C2O4溶液反应得到草酸镍,过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤,检验晶体是否洗涤干净的方法是_______ 。已知常温下Ksp[NiC2O4]=1.70×10-17,当溶液pH=2时,Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤1×10-5mol·L-1时认为完全沉淀],则此时溶液中草酸的浓度c(H2C2O4)=_______ (保留两位有效数字)。
(5)在空气中加热二水合草酸镍得到NiO,该反应的化学方程式为_______ 。
②pH增大,Fe2+被氧化的速率加快,同时生成的Fe3+水解形成更多的胶体能吸附Ni2+。
③草酸的Ka1=6.0×10-2,Ka2=5.0×10-5。
回答下列问题:
(1)生产时为提高合金废料浸出率,下列措施可行的是
a.适当延长浸出时间 b.高温浸出 c.分批加入混酸浸取并搅拌
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是
(3)“氧化”过程中,控制70℃、pH小于3的条件下进行。
①“氧化”过程的离子方程式为
②若pH大于3镍的回收率降低的原因是
(4)“过滤”后的滤液中加入(NH4)2C2O4溶液反应得到草酸镍,过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤,检验晶体是否洗涤干净的方法是
(5)在空气中加热二水合草酸镍得到NiO,该反应的化学方程式为
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2 . 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):部分实验步骤如下:
I.取50.0gCuSO4∙5H2O、80.0gNaI于仪器B中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
II.打开分液漏斗,将产生的SO2通向黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
III.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到19.1g产品;
IV.测定产品中CuI的纯度。
回答下列问题:
(1)在使用分液漏斗组装发生装置之前必需进行的操作是_______ 。
(2)已知步骤I中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为_______ 。
(3)步骤II通入SO2的主要目的是_______ 。写出通入SO2所发生的离子方程式_______ 。
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是_______ 。(下图容器中未标注的液体均为氢氧化钠溶液)(5)已知荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。取0.1mgCuI粗产品,经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样1mL测得荧光强度比值为10.7,则产品中CuI的纯度为_______ %(保留一位小数),据此推算CuI的产率接近于_______ (填标号)。a.48% b.50% c.72% d.75%
I.取50.0gCuSO4∙5H2O、80.0gNaI于仪器B中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
II.打开分液漏斗,将产生的SO2通向黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
III.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到19.1g产品;
IV.测定产品中CuI的纯度。
回答下列问题:
(1)在使用分液漏斗组装发生装置之前必需进行的操作是
(2)已知步骤I中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为
(3)步骤II通入SO2的主要目的是
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是
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解题方法
3 . 苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,原理如下:
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。(1)实验装置中长玻璃管可以用___________ 代替(填仪器名称),图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用___________ 。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式___________ 。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是___________ 。
Ⅱ.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果除爆炸外还有___________ 。
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是___________ 。
(7)若实验中硝基苯用量为10 mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为___________ (计算结果精确到0.1%)。
+3H2 +2H2O
物质 | 相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度 g/mL | 溶解性 |
硝基苯 | 123 | 210.9 | 1.23 | 不溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
苯胺 | 93 | 184.4 | 1.02 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化 |
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。(1)实验装置中长玻璃管可以用
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却 |
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生 |
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤 |
D.浓硫酸可以降低该反应活化能 |
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是
Ⅱ.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果除爆炸外还有
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是
(7)若实验中硝基苯用量为10 mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为
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解题方法
4 . 叠氮化钾能促进难以萌发的种子发育,在新作物育种中应用广泛,实验室制备流程如下。回答下列问题:I.制备。已知:
①制备亚硝酸异丙酯在烧杯中进行
②制备的D、E和F阶段均在如图装置中完成。
(1)仪器B的作用是_______ 。
(2)仪器A中发生反应时,与水合肼在碱性条件下,重新生成(异丙醇),该反应的化学方程式为_______ 。
(3)在制备亚硝酸异丙酯中,洗涤亚硝酸异丙酯使用溶液,目的:_______ 。
(4)关于上述流程中各步骤的说法,正确的是_______ (填标号)。
A.步骤D还需要的仪器是容量瓶和胶头滴管
B.制备亚硝酸异丙酯时用冰盐浴的目的是防止反应过于剧烈
C.步骤F加入无水乙醇的目的是促进的析出
(5)在F阶段,向反应后混合物中“加入无水乙醇”并“冰盐浴冷却”的目的_______ 。
II.纯度检测——“分光光度法”:与反应灵敏,生成红色配合物,在一定波长下测量红色溶液的吸光度,利用“——吸光度”曲线确定样品溶液中的。
查阅文献可知:不同浓度的5.0mL标准溶液,分别加入5.0mL(足量)溶液,摇匀后测量吸光度,可绘制标准溶液的与吸光度的关系曲线如图所示。纯度检测步骤如下:
①准确称晶体,配制标准液(与文献浓度一致)。
②准确称取0.72g样品,配制成100mL溶液,取5.0mL待测溶液,向其中加入(足量)标准液,摇匀后测得吸光度为0.6。
(6)简述配制标准液时,溶解晶体的方法_______ 。
(7)步骤②中取用标准液_______ mL,样品的质量分数为_______ 。
①制备亚硝酸异丙酯在烧杯中进行
②制备的D、E和F阶段均在如图装置中完成。
物质 | 颜色、状态 | 沸点(℃) | 溶解性 |
无色晶体 | 受热易分解 | 易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚 | |
无色液体 | 118 | 微溶于水,与乙醇、乙醚混溶 | |
无色或淡黄色油状液体 | 78 | 不溶于水,与乙醇、乙醚混溶 | |
无色油状液体 | 118 | 与水、乙醇混溶,不溶于乙醚 |
(1)仪器B的作用是
(2)仪器A中发生反应时,与水合肼在碱性条件下,重新生成(异丙醇),该反应的化学方程式为
(3)在制备亚硝酸异丙酯中,洗涤亚硝酸异丙酯使用溶液,目的:
(4)关于上述流程中各步骤的说法,正确的是
A.步骤D还需要的仪器是容量瓶和胶头滴管
B.制备亚硝酸异丙酯时用冰盐浴的目的是防止反应过于剧烈
C.步骤F加入无水乙醇的目的是促进的析出
(5)在F阶段,向反应后混合物中“加入无水乙醇”并“冰盐浴冷却”的目的
II.纯度检测——“分光光度法”:与反应灵敏,生成红色配合物,在一定波长下测量红色溶液的吸光度,利用“——吸光度”曲线确定样品溶液中的。
查阅文献可知:不同浓度的5.0mL标准溶液,分别加入5.0mL(足量)溶液,摇匀后测量吸光度,可绘制标准溶液的与吸光度的关系曲线如图所示。纯度检测步骤如下:
①准确称晶体,配制标准液(与文献浓度一致)。
②准确称取0.72g样品,配制成100mL溶液,取5.0mL待测溶液,向其中加入(足量)标准液,摇匀后测得吸光度为0.6。
(6)简述配制标准液时,溶解晶体的方法
(7)步骤②中取用标准液
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5 . 某研究小组用氯酸钾为原料制备较高纯度的亚氯酸钾(KClO2)。按如下流程开展实验:已知:①装置A反应需控制温度60℃左右,当试剂X为H2O2和少量NaCl时,在酸性情况下,氯离子会先和氯酸根发生化学反应生成二氧化氯和氯气:2+2Cl-+4H+=2ClO2↑+2H2O+Cl2↑,生成物中氯气再和过氧化氢快速反应生成氯离子:Cl2+H2O2=2Cl-+2H++O2。
②H2O2在浓碱溶液中易分解;
③ClO2气体在温度过高,浓度过大时易分解。
回答下列问题:
(1)装置C的名称是_______ ,装置A中加入少量NaCl的作用_______ 。
(2)检查装置A的气密性的操作为_______ 。
(3)A中产生的ClO2进入装置B反应生成KClO2,化学方程式为_______ ,KOH与H2O2的浓度比例需恰当,原因是当吸收液中KOH浓度较小时,通入的ClO2不能被完全吸收;当吸收液中KOH浓度过大时_______ 。
(4)真空泵的作用是使整个制备装置处于负压状态,使装置A中不断吸入空气,吸入的空气既使得ClO2气体与溶液反应更充分,同时还可以_______ 。
(5)取装置A中反应后母液1L蒸发至500mL后,过滤,滤液可循环利用,过滤得到的晶体可进行回收利用制备硫酸氢钾,流程如下图所示。
蒸发浓缩至500mL,冷却至室温测得浓度为0.2mol·L-1.蒸发过程中,滤液中其他离子浓度变化如图所示。根据以上数据分析,过滤获得的晶体的成分的化学式为_______ ,要制备硫酸氢钾,需加入试剂Y为_______ (写名称)。
②H2O2在浓碱溶液中易分解;
③ClO2气体在温度过高,浓度过大时易分解。
回答下列问题:
(1)装置C的名称是
(2)检查装置A的气密性的操作为
(3)A中产生的ClO2进入装置B反应生成KClO2,化学方程式为
(4)真空泵的作用是使整个制备装置处于负压状态,使装置A中不断吸入空气,吸入的空气既使得ClO2气体与溶液反应更充分,同时还可以
(5)取装置A中反应后母液1L蒸发至500mL后,过滤,滤液可循环利用,过滤得到的晶体可进行回收利用制备硫酸氢钾,流程如下图所示。
反应母液的主要成分表 | ||||
离子 | K+ | H+ | ||
含量(mol·L-1) | 6.0 | 8.0 | 0.1 | 7.0 |
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解题方法
6 . 水合硼酸锌(,不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为,以及少量和等)和菱锌矿(主要成分为和等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下:已知:该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与硫酸反应的离子方程式为__________ 。为加快“酸浸”时的浸取速率,下列措施中无法达到目的是__________ (填字母)。
a.将样品粉碎 b.延长浸取时间 c.充分搅拌 d.适当增加硫酸浓度 e.适当升高温度
(2)滤渣1的主要成分为__________ (填化学式)。
(3)“氧化”的目的是__________ (语言叙述),也可以用代替,若“氧化”过程中转移电子数相等,则消耗和的物质的量之比为__________ 。
(4)“一次调”时,调节溶液的,目的是__________ 。“二次调”时的范围为__________ 。
(5)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为__________ 。
金属离子 | |||||
开始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 3.0 | 6.2 | 8.9 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 8.0 | 10.9 |
(1)“酸浸”时,与硫酸反应的离子方程式为
a.将样品粉碎 b.延长浸取时间 c.充分搅拌 d.适当增加硫酸浓度 e.适当升高温度
(2)滤渣1的主要成分为
(3)“氧化”的目的是
(4)“一次调”时,调节溶液的,目的是
(5)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为
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129次组卷
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2卷引用:四川省绵阳中学2023-2024学年高三下学期2月开学考理科综合-高中化学
7 . 四氯化锡是重要的化工中间体和催化剂。常温下。四氯化锡为无色液体,易溶于四氯化碳、苯等有机溶剂,极易与水反应生成锡酸(,难溶于水、具有两性),某研究小组利用氯气与硫渣(主要成分等)制备少量四氯化锡,装置如图所示。部分物质的熔沸点如下表:
实验步骤:
①连接装置并检险装置气密性。
②连接装置并加入相应试剂后,通入氮气。
③控制仪器a的活塞缓慢加入浓盐酸并加热。将产生的气体缓慢通入中温度维持在,当观察到出现较多液态物质时,适当加快通入氯气并不断搅拌;当观察到B中黄绿色加深时,关闭仪器a的活塞。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____ 。仪器b中的试剂为_____ 。
(2)步骤②通入氮气的作用是_____ 。
(3)步骤③开始缓慢通入氯气,当出现较多液态物质时,可适当加快通入氯气的原因是_____ 。装置B中的温度需特维持在,若温度高于,可能造成的后果是_____ ,应采取的措施是_____ 。
(4)四氯化锡与足量氢氧化钠溶液剧烈反应,所发生反应的化学方程式为_____ 。
(5)上述制得的四氯化锡液体中可能存在的液态杂质为_____ 。该杂质能使酸性高锰酸钾溶液褪色,生成一种对应的最高价含氧酸,该反应的离子方程式为_____
物质 | S | ||
熔点 | 112 | ||
沸点 | 114 | 130 | 444 |
①连接装置并检险装置气密性。
②连接装置并加入相应试剂后,通入氮气。
③控制仪器a的活塞缓慢加入浓盐酸并加热。将产生的气体缓慢通入中温度维持在,当观察到出现较多液态物质时,适当加快通入氯气并不断搅拌;当观察到B中黄绿色加深时,关闭仪器a的活塞。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)步骤②通入氮气的作用是
(3)步骤③开始缓慢通入氯气,当出现较多液态物质时,可适当加快通入氯气的原因是
(4)四氯化锡与足量氢氧化钠溶液剧烈反应,所发生反应的化学方程式为
(5)上述制得的四氯化锡液体中可能存在的液态杂质为
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8 . 亚硫酰氯(SOCl2)常用作脱水剂,沸点79℃,140℃以上易分解,遇水剧烈反应生成和HCl。实验室合成的原理之一是,部分模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A.图中制能实现“随开随用、随关随停” |
B.碱石灰具有吸收多余或的作用 |
C.整套装置设计并无不妥,能达成目的 |
D.可将与混合加热制取无水 |
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9 . 乙酰乙酸乙酯是有机合成的中间体,用乙酸乙酯合成乙酰乙酸乙酯的原理如下:主要反应试剂及产物的物理常数如下表:
已知:乙酰乙酸乙酯在95℃开始分解。
现用市售乙酸乙酯(含2%乙醇)合成乙酰乙酸乙酯的步骤如下:
①制备钠珠:将1.0g金属迅速切成薄片,放入50mL的三颈烧瓶中,并加入10mL经过干燥的溶剂A,加热回流至熔融,装置如图1,拆去回流装置,用橡皮塞塞住瓶口,用力振摇即得细粒状钠珠。稍冷分离回收溶剂A。②加酯回流:从图2装置的恒压滴液漏斗中加入10mL乙酸乙酯于盛有钠珠的三颈烧瓶中,装上回流装置,开启电磁搅拌棒,回流至钠消失,得橘红色溶液。
③酸化:向橘红色溶液中加入50%醋酸使其呈弱酸性()。
④分液:将反应液转入分液漏斗,加入等体积的饱和氯化钠溶液,振摇,静置,分液。将有机层倒入锥形瓶中,并加适量的无水充分振荡静置后过滤。
⑤蒸馏:将步骤④所得有机混合液水浴加热蒸馏出未反应的乙酸乙酯,停止蒸馏,冷却。再将蒸馏得到的剩余物进行减压蒸馏,收集馏分。
回答下列问题:
(1)步骤①中溶剂A最好选择___________ (填标号)。
a.乙醇 b.水 c.二甲苯 d.苯
(2)制备钠珠采用步骤①中操作方法的原因是___________ 。
(3)分离回收溶剂A采用的方法是___________ (填标号)。
a.蒸馏 b.分液 c.蒸发 d.倾倒法
(4)乙醇钠是制备乙酰乙酸乙酯的催化剂,写出生成乙醇钠的化学方程式___________ ,乙酸乙酯中乙醇含量过少或过多均不利于乙酰乙酸乙酯的生成,原因是___________ 。
(5)步骤④中加入饱和氯化钠溶液的目的是___________ 。
(6)下列仪器在步骤⑤中无需使用的是___________ (填名称);采用减压蒸馏获得乙酰乙酸乙酯的原因___________ 。
名称 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/ | 溶解度 | ||
乙醇 | 乙醚 | |||||
苯 | 5.5 | 80.1 | 0.88 | 不溶 | 互溶 | 互溶 |
二甲苯 | -25.18 | 144.4 | 0.8802 | 不溶 | 互溶 | 互溶 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.1 | 0.9003 | 难溶 | 互溶 | 互溶 |
金属钠 | 97.82 | 881.4 | 0.968 | 反应 | 反应 | 不溶 |
乙酰乙酸乙酯 | <-80 | 180.4 | 1.0282 | 微溶 | 互溶 | 互溶 |
现用市售乙酸乙酯(含2%乙醇)合成乙酰乙酸乙酯的步骤如下:
①制备钠珠:将1.0g金属迅速切成薄片,放入50mL的三颈烧瓶中,并加入10mL经过干燥的溶剂A,加热回流至熔融,装置如图1,拆去回流装置,用橡皮塞塞住瓶口,用力振摇即得细粒状钠珠。稍冷分离回收溶剂A。②加酯回流:从图2装置的恒压滴液漏斗中加入10mL乙酸乙酯于盛有钠珠的三颈烧瓶中,装上回流装置,开启电磁搅拌棒,回流至钠消失,得橘红色溶液。
③酸化:向橘红色溶液中加入50%醋酸使其呈弱酸性()。
④分液:将反应液转入分液漏斗,加入等体积的饱和氯化钠溶液,振摇,静置,分液。将有机层倒入锥形瓶中,并加适量的无水充分振荡静置后过滤。
⑤蒸馏:将步骤④所得有机混合液水浴加热蒸馏出未反应的乙酸乙酯,停止蒸馏,冷却。再将蒸馏得到的剩余物进行减压蒸馏,收集馏分。
回答下列问题:
(1)步骤①中溶剂A最好选择
a.乙醇 b.水 c.二甲苯 d.苯
(2)制备钠珠采用步骤①中操作方法的原因是
(3)分离回收溶剂A采用的方法是
a.蒸馏 b.分液 c.蒸发 d.倾倒法
(4)乙醇钠是制备乙酰乙酸乙酯的催化剂,写出生成乙醇钠的化学方程式
(5)步骤④中加入饱和氯化钠溶液的目的是
(6)下列仪器在步骤⑤中无需使用的是
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10 . 实验室可用如图装置制备无水FeCl3。已知FeCl3易升华,易吸收水分而潮解。请回答下列问题:
(1)连接好仪器后首先应进行的操作是______ 。
(2)A装置中发生反应的离子方程式为_______ ,当加入一定量的浓盐酸与足量MnO2反应,实际生成的Cl2体积小于理论值的原因是______ 。
(3)装置B的作用是______ ,G中发生反应的化学方程式为______ 。
(4)F中所装试剂为______ ,目的是______ 。
(5)若实验室制取HCl,实验结束吸收尾气应该选用的装置是______ ,烧杯中盛放的试剂是______ 。
(1)连接好仪器后首先应进行的操作是
(2)A装置中发生反应的离子方程式为
(3)装置B的作用是
(4)F中所装试剂为
(5)若实验室制取HCl,实验结束吸收尾气应该选用的装置是
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