题目内容
PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·mL-1 | 其他 |
黄磷 | 44.1 | 280.5 | 1.82 | 2P(过量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl2(过量)2PCl5 |
PCl3 | -112 | 75.5 | 1.574 | 遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 1.675 | 遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3 |
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
(1)向甲中通入干燥的Cl2之前,需先通入一段时间CO2,目的是 。
(2)实验过程中,应控制 ,以减少PCl5的生成。
(3)粗产品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过 (填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。
(4)已知:a.H3PO3+H2O+I2 H3PO4+2HI;b.(NH4)3BO3溶液可与HI和H3PO4反应生成H3BO3(弱酸);c.Na2S2O3溶液可定量测定碘:I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
①测定产品中PCl3质量分数的实验如下,请补充相应的实验步骤:
步骤1:迅速移取m g产品,水解完全后在500mL容量瓶中定容。
步骤2:从容量瓶中移取25.00mL溶液置于锥形瓶中。
步骤3:准确加入c1 mol/L碘溶液V1 mL(过量),再 。
步骤4:用标准Na2S2O3溶液回滴过量的碘,将近终点时加入3 mL淀粉溶液,继续滴至终点(蓝色溶液褪色);滴至终点时消耗c2 mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。
②根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为 (用含字母的代数式表示)。
(1)除去装置中空气,防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应 (2)氯气的通入量
(3)蒸馏 (4)①迅速加入足量的(NH4)3BO3; ②
解析试题分析:(1)根据题给信息:PCl3遇水生成H3PO3和HCl,遇O2会生成POCl3,通入一段时间的CO2可以除去装置中空气,防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应;(2)由磷与氯气的反应可知,氯气过量生成PCl5,应控制氯气的通入量,以减少PCl5的生成;(3)由信息可知,POCl3与PCl3都是液体,沸点相差较大,可以用蒸馏的方法进行分离;(4)由题给信息及实验步骤可知,该实验原理为:利用PCl3遇水生成H3PO3和HCl,加入碘溶液,发生反应H3PO3+H2O+I2H3PO4+2HI,然后加入(NH4)3BO3溶液,与HI和H3PO4反应生成H3BO3,最后利用Na2S2O3溶液滴定为反应的I2,根据消耗的I2,计算PCl3的质量,进而确定样品中PCl3的质量分数;①、步骤3:准确加入c1mol?L-1碘溶液V1 mL(过量),再迅速加入足量(NH4)3BO3溶液;②滴定剩余的I2消耗Na2S2O3物质的量为c2V2×10-3mol,由I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI剩余的I2为1/2c2V2×10-3mol,所以与H3PO3反应的I2为(c1V1×10-3-1/2c2V2×10-3) mol,根据关系式PCl3~H3PO3~I2可知,mg产品中PCl3的质量为(c1V1×10-3-1/2c2V2×10-3)×20×137.5g; PCl3的质量分数为。
考点:考查物质组成与含量的测定、氧化还原滴定及相关计算。
化学实验中,同一个装置可以用于不同的实验,例如图的实验装置(B中可为固体或液体,可加热)。
(1)若A中为浓盐酸,B中为高锰酸钾固体,D中为石蕊溶液,则D中现象为________________________。
(2)若A中为足量的浓硝酸,B中为铜单质,D中用NaOH来吸收其产生的气体,请写出D中所发生的反应的化学方程式________________________________________________。
(3)若A中为浓H2SO4,B中为NaCl固体, D中是Na2S与Na2SO3的混合溶液,打开分液漏斗后,加热,D中出现黄色沉淀并有臭鸡蛋气味的气体逸出,则D中n(Na2S)与n(Na2SO3)需满足的条件是______________________________。
(4)该装置可以模拟氨碱法制纯碱,D中为饱和食盐水。先制取________气体通入D中至饱和,再制取_______气体也通入D中,此时可以看到溶液中有晶体析出。请写出该反应的化学方程式___________________________________________________。
(5)利用上述装置,下列实验不可能实现的是_____________________
A.证明碳酸比苯酚的酸性强 | B.证明氯气的氧化性比溴强 |
C.用乙醇制备并检验乙烯 | D.制备并收集乙酸乙酯 |
下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.图l装置可用于定量测定H2O2的分解速率 |
B.图2装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 |
C.图3装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 |
D.图4装置可用于蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 |
草酸是一种重要的化工原料,广泛用于药物生产、高分子合成等工业,草酸晶体受热到100℃时失去结晶水,成为无水草酸。某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解—氧化—水解循环进行制取草酸。
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⑴图示①②的氧化—水解过程是在上图1的装置中进行的,指出装置A的名称 。
⑵图示①②的氧化—水解过程中,在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下,改变反应温度以考察反应温度对草酸收率的影响,结果如上图2所示,请选择最佳的反应温度为 ,为了达到图2所示的温度,选择图1的水浴加热,其优点是 。
⑶在图示③④中的操作涉及到抽滤,洗涤、干燥,下列有关说法正确的是 。
A.在实验过程中,通过快速冷却草酸溶液,可以得到较大的晶体颗粒,便于抽滤
B.在洗涤沉淀时,应关小水龙头,使洗涤剂缓缓通过沉淀物
C.为了检验洗涤是否完全,应拔下吸滤瓶与安全瓶之间橡皮管,从吸滤瓶上口倒出少量滤液于试管中进行相关实验。
D.为了得到干燥的晶体,可以选择在坩埚中直接加热,并在干燥器中冷却。
⑷要测定草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的纯度,称取7.200g制备的草酸晶体溶于适量水配成250mL溶液,取25.00mL草酸溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定
(5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O),
①取25.00mL草酸溶液的仪器是 。
②在草酸纯度测定的实验过程中,下列说法正确的是: 。
A.润洗滴定管时,应从滴定管上口加满所需的酸或碱液,使滴定管内壁充分润洗
B.移液管取草酸溶液时,需将尖嘴处的液体吹入锥形瓶,会使实验误差偏低
C.滴定时,左手轻轻向内扣住活塞,手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液
D.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,会使实验误差偏高
③判断滴定已经达到终点的方法是: 。
④达到滴定终点时,消耗高锰酸钾溶液共20.00mL,则草酸晶体的纯度为 。
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体 g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号) 。
名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
仪器 | ||||||
序号 | a | b | c | d | e | f |
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):_______________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 | 超始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 平均温度差 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②根据上述实验数据计算出的中和热为53.5 kJ/mol,这与中和热的理论值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe的氧化物和SiO2,实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
试回答下列问题:
(1)B物质的化学式是 在未加入H2O2的溶液中,存在的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。若检验该溶液中Fe3+,选择最合适的试剂是 (填代号)。
A.KMnO4溶液 | B.Fe粉 | C.Na2CO3溶液 | D.KSCN溶液 |
(3)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过 ,过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还需用到另一玻璃仪器是 。
(4)制备CaCO3时,先通入 (填NH3或CO2),若实验过程中有氨气逸出,可选用下列装置中的 (填代号)装置吸收氨气。(烧杯中的液体都为水)