题目内容
三氯化磷(PCl3)是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如下图所示。
已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷), POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
(1)B中所装试剂是 ,F中碱石灰的作用是 。
(2)实验时,检查装置气密性后,向D装置的曲颈甑中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K3,加热曲颈甑至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是 ,
(3)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入红磷加热除去PCl5后,通过 (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(4)C装置中的K1、K2的设计也出于类似的目的,为了达到这一实验目的,实验时与K1、K2有关的操作是 。
(5)实验后期关闭K1,打开K2,将气体通入C装置中发生反应,反应后的溶液为X。某同学设计实验来确定溶液X中含有的某些离子,请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
① | | 溶液X中含有Na+ |
② | | 溶液X中含有Cl- |
(5)玻璃管之间的连接需要用到胶皮管,连接的方法是:先把 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。甲同学将装置A的示意图画成右图,该示意图中明显的错误是 。
(1) 浓硫酸(1分)吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应。(2分)
(2) 排尽装置中的空气,防止红磷自燃。(1分)
先关闭K1,打开K2,等B中溶液上方充满黄绿色气体后,打开K1,关闭K2。(2分)
(3) 蒸馏 (1分)
(4)
(5)把玻璃管口用水润湿(1分) 没有(用酒精灯)加热 (1分)实验步骤 实验现象 ①用铂丝(光洁无锈的铁丝)蘸取溶液X,在酒精灯外焰上灼烧(1分) 火焰呈黄色(1分) ②取少量溶液X,加入足量稀HNO3(1分),再滴加少量AgNO3溶液(1分) 出现白色沉淀(1分)
解析试题分析:
(1)B为浓硫酸,碱石灰用于吸收多余的氯气和防止空气中水汽进入装置。
(2)通CO2的目的为了排装置的空气。
(3)蒸馏
(4)参考上表。
(5)玻璃管装橡胶管时必须要润湿,实验室制氯气必须加热。
考点:考查了实验的基本操作和实验设计和分析。
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)。
氧化亚铜是大型水面舰船防护涂层的重要原料。某小组进行如下研究,请填写下列空白。
实验1:氧化亚铜的制取氧化亚铜可用葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应制取。文献表明,条件控制不当时会有少量CuO生成。
(1)实验室制取氢氧化铜悬浊液的离子方程式为____________。
(2)实验室用此方法制取并获得少量氧化亚铜固体,需要的玻璃仪器有试管、酒精灯、烧杯____________和____________。
(3)若要探究该反应发生的最低温度,应选用的加热方式为____________。
实验2:测定氧化亚铜的纯度
方案1:称取实验1所得固体m g,采用如下装置进行实验。
(4)装置a中所加的酸是____________(填化学式)。
(5)通过测出下列物理量,能达到实验目的的是____________。
A.反应前后装置a的质量 |
B.装置c充分反应后所得固体的质量 |
C.反应前后装置d的质量 |
D.反应前后装置e的质量 |
方案2:将实验l所得固体mg溶于足量稀硫酸,经过滤、洗涤、干燥后称出不溶物的质量(资料:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O)
(7)判断经干燥器干燥后的不溶物是否巳完全干燥的操作方法是__________________________________。
(8)若实验所得不溶物为ng,则该样品中氧化亚铜的质量分数为________________。
下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项 | 实验操作 | 现 象 | 解释或结论 |
A | 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 | 溶液呈红色 | 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ |
B | AgI沉淀中滴入稀KCl溶液 | 有白色沉淀出现 | AgCl比AgI更难溶 |
C | Al箔插入稀HNO3中 | 无现象 | Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜 |
D | 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 | 试纸变蓝色 | 浓氨水呈碱性 |