题目内容
如图是某研究性学习小组设计的SO2与Na2O2反应的探究装置.
(1)实验开始时,打开旋塞K,通入N2排尽整套装置中的空气,关闭旋塞K。点燃酒精灯,A中反应的化学方程式是 。
(2)B装置的作用是 。
(3)反应过程中,观察到:A中出现黑色不溶物;C中固体由淡黄色逐渐至完全转化为白色;若将带火星木条伸入D试管口内,火星显得更明亮。
①停止加热后,再通入N2至整套装置冷却,其目的是 。
②取少量C中白色固体,溶于蒸馏水得无色溶液W 。若向W中滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡,紫色褪去;若向W中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现大量白色沉淀;则说明C中白色固体有 。
③D装置中发生反应的离子方程式是 。
④过滤出A装置中的黑色不溶物,洗涤后将其溶于浓硝酸,得到蓝色溶液并产生红棕色气体;向蓝色溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀;则黑色物质可能是___________。
a.Cu b. CuO c.CuS d.Cu2S
(1)Cu + 2H2SO4CuSO4 + SO2↑ + H2O(2)观察气体通量、干燥(3)①防止造成污染 ②Na2SO3、Na2SO4 ③ 4OH- + 2SO2 + O2 = 2SO42- + 2H2O ④ c、d
解析试题分析:(1)浓硫酸和铜屑在加热条件下制备二氧化硫,化学方程式Cu + 2H2SO4CuSO4 + SO2↑ + H2O(2)浓硫酸可以除去气体中掺杂的水蒸气,并且观察气体生成状况,B装置的作用观察气体通量、干燥(3)①抑制反应进行,防止造成污染;②溶解得无色溶液W中加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,说明有还原剂,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现大量白色沉淀,说明有硫酸根,即C为Na2SO3、Na2SO4 ③D装置是为了除去产生的二氧化硫防止污染,其反应离子方程式4OH- + 2SO2 + O2 = 2SO42- + 2H2O ④反应得到的黑色物质溶于硝酸且产生红棕色气体,即发生氧化还原反应生成NO2,向溶于中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则有硫酸根离子,故黑色物质可能是c、d。
考点:二氧化硫的性质;实验方案的设计;氧化还原反应
在实验室中可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH溶液.并置于热水浴中;③的试管里盛有15mL 8%NaOH溶液.并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过______(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 | B.饱和食盐水 | C.浓硫酸 | D.饱和碳酸氢钠溶液 |
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是: 。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 | 原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为___色 | 氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 | ______________________________________ |
然后溶液从无色逐渐变为___色 | _________________________________________ |
高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,是制备半导体的重要材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备:用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图。
相关信息:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | — | 315 | — |
熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | — | — | — |
升华温度/℃ | — | — | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)仪器e的名称为____________,装置A中f管的作用是_______________________________________,其中发生反应的离子方程式为_____ ____________________________________ _______。
(2)装置B中的试剂是____________。
(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置Ⅰ;方案乙:g接装置Ⅱ。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。
方案 | 不足之处 |
甲 | |
乙 | |
(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:___________ ________ 。
(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。