题目内容
【题目】某学生为探究AgCl沉淀的溶解和转化,其实验方案及记录如下:
步骤和现象 | 现象 |
Ⅰ.将等体积等浓度的AgNO3溶液和NaCl溶液混合,过滤,得滤液X和白色沉淀Y | |
Ⅱ.向滤液X 中滴加几滴饱和KI溶液 | 生成黄色沉淀M |
Ⅲ.取少量白色沉淀Y,滴加几滴饱和Na2S溶液 | 沉淀Y 转化为黑色沉淀Z |
Ⅳ.取少量白色沉淀Y,滴加几滴浓氨水 | 沉淀Y逐渐溶解 |
(1)由步骤Ⅱ的现象可推测,滤液 X 中除了含有Na+、NO3-,还含有的离子有_____。
(2)写出步骤Ⅲ中生成黑色沉淀 Z 的离子方程式为_________________,白色沉淀Y 转化为黑色沉淀 Z 的主要原因是___________。
(3)已知:Ag+ + 2NH3· H2OAg(NH3)2++2H2O,用平衡移动原理解释步骤Ⅳ中加入浓氨水沉淀逐渐溶解的原因__________________。
(4)为了进一步探究银的难溶化合物沉淀溶解的多样性,该同学又做了如下对比实验 V:
①取少量黑色沉淀 Z 和黄色沉淀 M,分置于两支试管中
②然后分别滴加同体积同浓度的稀硝酸,观察到黄色沉淀 M 不溶解,黑色沉淀 Z 溶解,并且有无色气体产生。综合实验Ⅱ至实验 V 的信息,下列预测正确的是__________
A.黑色沉淀 Z 比黄色沉淀 M 更难溶于水
B.黑色沉淀 Z 溶解于稀硝酸是因为发生了氧化还原反应
C.由步骤Ⅳ可以推测:实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管
D.在步骤Ⅳ之后,继续滴加浓硝酸后又有 AgCl 沉淀生成
【答案】Ag+、Cl-(H+、OH-) 2AgCl(s)+S2﹣(aq)Ag2S(s)+2Cl﹣(aq) 该温度下,Ag2S比AgCl溶解度更小 AgCl(g)Ag+(aq)+Cl﹣(aq),银离子与氨分子结合,降低了溶液中银离子的浓度,使上述平衡正向移动,促使AgCl溶解 BD
【解析】
(1)由步骤Ⅱ的浑浊AgI可知,滤液X中除了含有Na+、NO3﹣,还含有Ag+,因为AgNO3溶液和NaCl溶液等体积等浓度,所以Cl﹣离子肯定存在(当然H+、OH-也存在,只是浓度很小)。答案为:Ag+、Cl-(H+、OH-);
(2)该温度下,Ag2S比AgCl溶解度更小,故氯化银转化成硫化银的反应为:2AgCl(s)+S2﹣(aq)Ag2S(s)+2Cl﹣(aq)。答案为:2AgCl(s)+S2﹣(aq)Ag2S(s)+2Cl﹣(aq);该温度下,Ag2S比AgCl溶解度更小;
(3)在白色沉淀AgCl中,存在平衡:AgCl(g)Ag+(aq)+Cl﹣(aq),银离子与氨分子结合成Ag(NH3)2+,降低了溶液中银离子的浓度,使上述平衡正向移动,促使AgCl溶解。答案为:AgCl(g)Ag+(aq)+Cl﹣(aq),银离子与氨气分子结合,降低了溶液中银离子的浓度,使上述平衡正向移动,促使AgCl溶解;
(4)A.由题干信息知,Ag2S比AgI易溶于硝酸,但没有提供比较Ag2S与AgI在水中的溶解能力或能否转化的信息,所以无法确定Ag2S与AgI的水溶性大小,A不正确;
B.Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2﹣(aq)中,S2﹣有强还原性,被硝酸氧化后,离子浓度下降,导致沉淀溶解平衡正向移动,Ag2S溶解,B正确;
C.由步骤Ⅳ可以推测,氨水可以结合Ag+,但不能与Ag反应,实验室不可用氨水洗涤银镜反应后的试管,C错误;
D.Ag++2NH3·H2OAg(NH3)2++2H2O,H+可以消耗一水合氨,使得平衡逆向移动,c(Ag+)增大,当c(Ag+)c(Cl﹣)>Ksp(AgCl)时,白色沉淀AgCl会再次出现,D正确;
答案为:BD。
【题目】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室可利用乙酸与异戊醇在浓硫酸催化下加热反应制备乙酸异戊酯。实验装置示意图和有关数据如下,本实验采用环己烷作为溶剂。
++H2O
物质 | 摩尔质量(g/mol) | 密度(g/mL) | 沸点(℃) | 水中的溶解性 |
异戊醇 | 88 | 0.81 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1.05 | 118 | 可溶 |
乙酸异戊酯 | 130 | 0.80 | 142 | 难溶 |
环己烷 | 84 | 0.78 | 81 | 难溶 |
实验步骤:
①在A中加入 4.4 g 的异戊醇、6.0 g 的冰醋酸、1.0 mL 浓硫酸、25 mL 环己烷和搅拌磁子。在仪器A上方放置仪器B,保证磨口严密,并将整个装置固定。
②打开磁力搅拌并缓慢加热A,直到溶剂开始回流。保持此温度加热,维持体系回流 50 分钟。
③反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,用25mL水洗一次,再用5%碳酸氢钠溶液洗至中性。
④最后再用水洗涤有机层一次,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻。
⑤过滤除去硫酸镁固体,进行蒸馏纯化,收集合适馏分,得乙酸异戊酯 3.51 g。
(1)仪器B 的名称为_____________。
(2)步骤②中,在“打开磁力搅拌并缓慢加热A”前,遗漏了一个重要操作。此疏漏可造成整个实验失败并引起火灾风险。此遗漏的操作为 _______________________。
(4)步骤⑤中通过蒸馏获得最终产品时,实验者应在_________℃ 左右收集产品。通过计算,本实验的产率是_____________。
(5)在真实的合成实验中,往往会在装置 A 与装置 B 之间添加一个分水器(如图)。其基本工作原理是:溶剂环己烷和反应中生成的水形成二元共沸物,沸腾时二者共同蒸出,经冷凝后落入分水器中。此时分水器中液体也会分层,被带出的水分处于_________层(选填上或下)。由上述工作原理可知,分水器在此实验中最大的作用是________。分水器的另一重要用途是观察和控制反应进度。假设本实验产率达到 100%,且反应生成的水被全部蒸出并完全冷凝,则分水器中可分离得到的水的体积为_____mL。(水的密度取1.00 g/mL,不考虑浓硫酸中的水分)
【题目】溴元素主要以Br-形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如图。已知:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)氧化:请写出i中的化学方程式_____。
(2)脱氯:除去含溴空气中残留的Cl2。
①具有脱氯作用的离子是_____。
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入_____,脱氯作用恢复。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO和Br-。再用H2SO4酸化后可以得到Br2。写出加入H2SO4酸化生成Br2的离子方程式_____。
(4)探究NaBr溶液与H2SO4溶液反应时H2SO4浓度对生成Br2的影响,实验如下:
序号 | A | B | C |
试剂组成 | 1mol/LNaBr 20%H2SO4 | 1mol/LNaBr 98%H2SO4 | 将B中反应后溶液用水 稀释 |
实验现象 | 无明显现象 | 溶液呈棕红色,放热 | 溶液颜色变得很浅 |
①B中溶液呈棕红色说明产生了_____。
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由。若认为乙同学的分析合理,请进一步设计实验方案证明。请从甲乙同学的说法中任选一个作答。
认为甲合理的理由_____(具体反应)。
认为乙合理的实验方案_____。