题目内容
【题目】金属铬与铁具有相似的化学性质。醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(摩尔质量376g/mol)是一种氧气吸收剂,红棕色晶体,易被氧化;易溶于盐酸,微溶于乙醇,难溶于水和乙醚。其制备装置(已省略加热及支持装置)和步骤如下:
I.组装实验仪器后,首先进行必要的操作A。
II.往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液,再往其它仪器中加入相应的药品。
III.关闭K2,打开K1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
IV.待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,把溶液自动转移到装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗旋塞。
V.将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量。
回答下列问题:
(1)步骤I中“操作A”为_____________;装置丙中导管口水封的目的主要是_________________________________。
(2)三颈烧瓶中的锌除与盐酸反应外,另发生的一个反应的化学方程式为_______________。
(3)步骤IV中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为_______________;生成红棕色晶体的离子反应方程式____________________________。
(4)为得到纯净干燥的产品,洗涤时按使用的先后顺序选用下列洗涤剂__________(填序号)。
①乙醚②蒸馏水(煮沸冷却) ③无水乙醇 ④盐酸
(5)一定条件下[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热反应得到的气态产物含CO、CO2。请从丁、戊、己装置中选取必要装置检验这两种气体(不考虑尾气处理):
气态产物→_______________________→a(填接口字母序号)。
(6已知实验所用到的试剂中,CrCl3溶液中含溶质19.02g,0.1mol/L醋酸钠溶液为1.6L,其它反应物足量。实验后得到纯净干燥的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O晶体11.28g,则该实验所得产品的产率为________(结果保留2位有效数字)。
【答案】 检查装置气密性 避免空气(或氧气)进入装置乙 Zn+2CrCl3═ZnCl2+2CrCl2 打开K2关闭K1 2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]22H2O↓ ②① abfecd(或abfedc) 75%
【解析】试题分析:(1)该实验涉及氢气的制备,组装实验仪器后,首先进行的操作是检查装置气密性;醋酸亚铬水合物易被氧化;(2)金属铬与铁具有相似的化学性质,根据Zn与FeCl3反应分析;(3)根据压强原理分析溶液自动转移至装置乙中的方法;甲中的CrCl2与乙中CH3COONa反应生成[Cr(CH3COO)2]22H2O;(4)根据醋酸亚铬水合物易溶于盐酸,微溶于乙醇,难溶于水和乙醚分析;(5)检验CO、CO2,先用石灰水检验CO2,再除去并干燥CO2,用热的氧化铜检验CO,最后用石灰水检验氧化产物CO2;(6)根据2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]22H2O↓ 计算产品的产率;
解析:(1)该实验涉及氢气的制备,组装实验仪器后,首先进行必要的操作是检查装置气密性;醋酸亚铬水合物易被氧化,装置丙中导管口水封的目的是避免空气(或氧气)进入装置乙;(2)Zn与FeCl3反应生成氯化亚铁和氯化锌,金属铬与铁具有相似的化学性质,所以Zn与CrCl3能反应,方程式是Zn+2CrCl3═ZnCl2+2CrCl2;(3)根据压强原理,打开K2关闭K1,甲中溶液能自动转移至装置乙中;甲中的CrCl2与乙中CH3COONa反应生成[Cr(CH3COO)2]22H2O,反应离子方程式是2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]22H2O↓;(4)洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,因为醋酸亚铬水合物,微溶于醇,易溶于盐酸,所以不能用能乙醇和盐酸;先用水洗去表面的离子,再用乙醚来洗去多余的水,所以洗涤时使用的先后顺序②①;(5)检验CO、CO2,先用石灰水检验CO2,再除去并干燥CO2,用热的氧化铜检验CO,最后用石灰水检验氧化产物CO2;仪器的连接顺序是→ a→ b→f→e→c→d→a;(6) 19.02g CrCl3的物质的量是0.12mol,0.1mol/L醋酸钠溶液为1.6L,含醋酸钠0.16mol,根据2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]22H2O↓,醋酸钠不足,根据醋酸钠的物质的量,生成[Cr(CH3COO)2]22H2O 0.04mol,质量是0.04mol376g/mol=15.04g,该实验所得产品的产率为11.28g。
【题目】三氯氧磷(POCl3)可用作有机合成的氯化剂和催化剂。
已知:①KSCN+AgNO3=AgSCN↓+KNO3;
②Ksp(AgCl) > Ksp(AgSCN);
③磷酸银可溶于硝酸;
④PCl3和POCl3的相关信息如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 性质 |
PCl3 | -111.8 | 74.2 | 137.5 | 均为无色液体,遇水均剧烈水解,生成含氧酸和氯化氢,两者互溶。 |
POCl3 | 2.0 | 105.3 | 153.5 |
实验室制取POCl3并测定产品纯度的实验过程如下:
Ⅰ.制备POCl3可用氧气氧化液态PCl3的方法。实验装置(加热及夹持装置省略)如下:
(1)装置C中盛装PCl3的仪器名称为_______________________;氧气氧化PCl3的化学方程式为_______________________________。
(2)仪器组装完成后,检查装置B气密性的方法是_______________________________。
(3)装置B的作用有________________________________(回答两点)。
(4)装置C的反应温度控制在60-65℃之间,原因是____________________________________。
Ⅱ.测定产品中POCl3纯度的实验步骤:
①实验Ⅰ结束后,待反应器中液体冷却到室温,准确称取1.3300 g的POCl3粗产品(杂质不含氯元素),置于盛有50.00mL蒸馏水的烧杯中摇动至完全水解,将水解液配成100.00mL溶液;
②取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入30.00mL0.1200mol·L-1AgNO3标准溶液;
③加入少量硝基苯,用力摇动,静置;
④加入指示剂,用0.1000 mol·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,到达终点时共用去12.00mLKSCN溶液。
(5)滴定过程中选择的指示剂为___________溶液。
(6)步骤③的目的是___________________________________________________。
(7)测得产品中POCl3的纯度为__________%。
【题目】雷尼镍(Raney-Ni)是一种多孔结构的镍铝合金,对氢气具有强吸附性,是烯烃、炔烃氢化反应的高效催化剂。一种以铜镍渣(主要含Cu、Fe、Co和Ni)生产雷尼镍的流程如下:
下表列出了有关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.2 |
(1)“酸浸”时,如通入空气并不断搅拌,可将“滤渣1”氧化溶解,离子方程式为___________。
(2)“除铁”时,先加入适量H2O2氧化Fe2+,理论上消耗的n(H2O2):n(Fe2+)=____;再加入NiO以调节溶液的pH。应控制pH的范围为__________________。
(3)“电解”(以惰性材料作电极)是为了获得单质镍。电解产物中可循环利用的物质是_______。
(4)“碱浸”是为了形成多孔结构的雷尼镍,反应的离子方程式为_________________。使用新制雷尼镍进行氢化反应时,不加氢气也可实现氢化的目的,原因是____________________。
(5)“滤液”主要成分与过量CO2反应的离子方程式为__________________________。