题目内容
【题目】化学兴趣小组设计如图所示的装置来验证元素非金属性的强弱:
(1)仪器B的名称为___,干燥管D的作用是___。
(2)甲组同学的实验目的:证明非金属性:Cl>I。C中为淀粉—碘化钾混合溶液,B中装有KMnO4固体,则A中试剂为___,观察到C中溶液___(填现象),即可证明。但乙组同学认为该装置有明显的缺陷,改进方案是___。
(3)丙组同学的实验目的:证明非金属性:S>C>Si。在A中加稀硫酸、B中加Na2CO3溶液、C中加Na2SiO3溶液。观察到___(填现象),即可证明。C中发生反应的化学方程式为___。
(4)丁组同学的实验目的:证明非金属性:N>C>Si。实验方案与丙组同学的相似。在A中加稀硝酸、B中加Na2CO3溶液、C中加Na2SiO3溶液。观察到与丙组同学相同的实验现象,即可证明。但丙组同学认为该方案能证明非金属性:N>C,但不能证明非金属性:C>Si,理由是___。
【答案】圆底烧瓶 防倒吸 浓盐酸 变为蓝色(或由无色变为蓝色) 在最后增加一个吸收多余氯气、氯化氢等气体的尾气处理装置 B中产生气泡,C中产生白色胶状沉淀(或C中产生白色胶状物或白色沉淀) Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3 硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸分子会与CO2一起进入C装置中,干扰实验
【解析】
(1)仪器B的名称为圆底烧瓶,干燥管D的作用是防倒吸,故答案为:圆底烧瓶;防倒吸;
(2)证明非金属性:Cl>I 的反应原理为Cl2+2KI=2KCl+I2;B中装有KMnO4固体,A中应装有浓盐酸,高锰酸钾与浓盐酸发生反应制备氯气,氯气与碘化钾发生反应生成碘单质,I2遇淀粉溶液会变蓝,因为氯气以及挥发出的氯化氢是污染空气的气体,所以该装置缺少尾气处理装置,故答案为:浓盐酸;变为蓝色(或由无色变为蓝色);在最后增加一个吸收多余氯气、氯化氢等气体的尾气处理装置;
(3)根据强酸制弱酸的原理,因为硫酸的酸性强于碳酸,则碳酸钠与稀硫酸反应能生成二氧化碳,B中产生气泡;又因为碳酸的酸性强于硅酸,则二氧化碳能与硅酸钠反应生成硅酸,其反应的化学反应方程式为Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3,硅酸为难溶性的酸,则C中产生白色胶状沉淀,由此推出非金属性S>C>Si,故答案为:B中产生气泡,C中产生白色胶状沉淀(或C中产生白色胶状物或白色沉淀);Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3;
(4)因为硝酸具有挥发性,在生成的二氧化碳气体中会混有挥发出的硝酸,硝酸也能与硅酸钠反应生成硅酸,所以会干扰碳酸与硅酸酸性强弱的判断,故答案为:硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸分子会与CO2一起进入C装置中,干扰实验。
【题目】实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)制备补血剂甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe],有关物质性质如下:
甘氨酸(H2NCH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
实验过程:
I.配制含 0.10molFeSO4 的绿矾溶液。
II.制备 FeCO3: 向配制好的绿矾溶液中,缓慢加入 200mL1.1mol/LNH4HCO3 溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。
III.制备(H2NCH2COO)2Fe: 实验装置如下图(夹持和加热仪器已省略),将实验 II 得到的沉淀和含 0.20mol 甘氨酸的水溶液混合后加入 C 中,然后利用 A 中反应产生的气体将 C 中空气排净,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)实验 I 中:配制绿矾溶液时,为防止 FeSO4 被氧化变质,应加入试剂为_________ (写化学式)。
(2)实验 II 中:生成沉淀的离子方程式为_______________________________________。
(3)实验 III 中:
①装置 A中所盛放的药品是_______ (填序号)。
a.Na2CO3 和稀 H2SO4 b.CaCO3 和稀 H2SO4 c.CaCO3 和稀盐酸
②确认 C 中空气排尽的实验现象是___________________________________________。
③加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的 pH 促进 FeCO3 溶解,另一个作用是________。
④洗涤实验 III 中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是__________ (填序号)。
a.热水 b.乙醇溶液 c.柠檬酸溶液
⑤若产品的质量为 17.34g,则产率为__________________。