14.某研究性学习小组设计了一组实验,验证元素周期律.
(1)甲同学在a、b、c、d四只烧杯里分别加入50mL冷水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)金属块,观察现象.
①甲同学设计实验的目的是验证:同一主族,从上到下元素的元素失电子能力逐渐增强;同一周期,从左到右,元素失电子能力逐渐减弱;
②反应最剧烈的烧杯里金属是D(填字母)A、钠   B、镁  C、铝   D、钾;
③写出a烧杯里发生反应的离子方程式2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑.
④实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象,要想达到实验的目的,请你帮助选择下列合适的方法BC
A.把镁、铝的金属块换成金属粉末      B.把烧杯中的冷水换成热水
C.把烧杯中的冷水换成盐酸            D.把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液
(2)乙同学设计实验验证:非金属元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强.他设计了下图装置以验证碳、氮、硅元素的非金属性强弱.乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,其浓溶液在常温下可与铜反应;B是块状固体;烧杯中盛放C的水溶液,打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色胶状沉淀生成.
①写出所选用物质的化学式:A、HNO3; C、Na2SiO3(或K2SiO3).
②写出烧瓶中发生反应的化学方程式:2HNO3+CaCO3=Ca(NO32+H2O+CO2↑.
③碳、氮、硅三种元素的得电子能力由强到弱顺序为氮>碳>硅.
12.二氯化二硫(S2Cl2),常温下是一种黄红色液体,有窒息性,刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,在空气中强烈产生烟雾,遇水、醇即分解;它常用于橡胶的低温硫化和黏接剂,国防工业用作军用毒气.它的工业合成方法:将氯气通入到熔融的硫单质发生反应而制得.实验室用下列装置制取少量S2Cl2
请回答下列问题:
(1)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,则它的结构式为Cl-S-S-Cl.
(2)下列方法都可以制得氯气,其中符合装置A制取的有b、c
a、MnO2固体和浓HCl共热                 
b、KMnO4固体和浓HCl反应
c、KClO3固体和浓HCl反应                
d、MnO2固体、NaCl固体和浓硫酸共热
(3)装置A中用恒压分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是平衡气压,便于液体顺利滴下.
(4)B中饱和食盐水的作用除去氯气中氯化氢,装置C中的试剂是浓硫酸.
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑,其氧化剂与还原剂物质的量之比为3:1.
(6)从安全和环保方面考虑,在图1中补全F方框内剩下的装置并注明装置中的药品.画图时,仪器可以简化,仪器可以分别表示为如图2所示.
11.苯胺为无色液体,还原性强,易被氧化;有碱性,与酸反应生成盐.常用硝基苯与H2制备:
NO2+3H2$\stackrel{140℃}{→}$NH2+2H2O.其部分装置及有关数据如下:

实验步骤:
①检查装置的气密性,连接好C处冷凝装置的冷水.
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压分液漏斗,换上温度计.
③打开装置A、B间活塞,通入H2一段时间.
④点燃B处的酒精灯,加热,使温度维持在140℃进行反应.
⑤反应结束后,关闭装置A、B间活塞,加入生石灰.
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺.
回答下列问题:
(1)步骤⑥中温度计水银球的位置在三颈烧瓶出气口(等高线)附近.
(2)下列关于实验的叙述中,错误的是A、C.
A.冷凝管的冷水应该从b进从a出
B.实验开始时,温度计水银球应插入反应液中,便于控制反应液的温度
C.装置A中应使用锌粉,有利于加快生成H2的速率
D.加入沸石的目的是防止暴沸
(3)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的后果是加热时氢气遇氧气发生爆炸;生成的苯胺被氧气氧化.
(4)蒸馏前,步骤⑤中加入生石灰的作用是除去反应中生成的水.
(5)有学生质疑反应完成后,直接蒸馏得到苯胺的纯度不高,提出以下流程:
反应后混合液$→_{萃取分液Ⅰ}^{盐酸}$水溶液A$→_{萃取分液Ⅱ}^{NaOH溶液+乙醚}$有机液A$→_{减压蒸馏}^{低温}$较纯苯胺
苯胺在酸性条件下生成盐酸苯胺被水萃取,在碱性溶液中又被有机溶剂反萃取,这种萃取反萃取法简称反萃.实验中反萃的作用是除去苯胺中较多的杂质,有利于蒸馏;在分液漏斗中进行萃取分液时,应注意不时放气,其目的是减低漏斗内的压力,使漏斗内外压强一致.
(6)苯胺还原性强,易被氧化,请配平下列化学方程式的化学计量数:
2+4MnO2+5H2SO4→2+4MnSO4+1(NH42SO4+4H2O.
10.铁及其化合物有着广泛用途.
(1)将饱和三氯化铁溶液滴加至沸水中可制取氢氧化铁胶体,写出制取氢氧化铁胶体的化学方程式FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3HCl.
(2)含有Cr2O72-的废水有毒,对人畜造成极大的危害,可加入一定量的硫酸亚铁和硫酸使Cr2O72-转化为Cr3+,该反应的离子方程式为Cr2O72-+6 Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.然后再加入碱调节溶液的pH在6-8 之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.
(3)铁镍蓄电池又称爱迪生蓄电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O═Fe(OH)2+2Ni(OH)2,充电时阳极附近的pH降低(填:降低、升高或不变),放电时负极的电极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
(4)氧化铁是重要的工业原料,用废铁屑制备氧化铁流程如下:

①铁屑溶于稀硫酸温度控制在50~800C的主要目的是加快反应速率、增大FeSO4的溶解度.
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式为4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2
③FeCO3沉淀表面会吸附S042-,需要洗涤除去.
洗涤FeCO3沉淀的方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2至3次.判断沉淀是否洗净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,先加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成则表明沉淀已洗净,反之表明没有洗净.
8.苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱及其它食品的防腐剂,也可用作染色和印色的媒染剂.某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸,制备原理和实验主要装置甲如下:

已知:①甲苯为无色澄清液体,微溶于水,沸点110.6℃.
②苯甲酸的熔点为122.4℃.
③苯甲酸在25C和95°C时的溶解度分别为0.17g和6.8g.
实验流程:
I、往甲装置中加入2.7mL(2.3g)甲苯和125mL水,然后分批次加人8.5g稍过量的
KMn04固体,控制反应温度约在1000C,回流反应4小时.
Ⅱ、将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加人浓盐
酸,经操作B得白色较干燥粗产品.
Ⅲ、纯度测定:称取1.220g白色样品,配成l00mL苯甲酸溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol•L-1
KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示:
第一次第二次第三次第四次
体积(mL)24.0024.1022.4023.90
请回答:
(1)仪器A的名称(球形)冷凝管,图甲冷水应从a(填“a“或“b“)管进人.
(2)判断甲苯被氧化完全的实验现象是甲苯层消失,回流液不再有明显的油珠
(3)根据实验过程B,回答下列两个问题:
①操作B的名称过滤
②如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加人浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是将过量的KMnO4反应掉,防止其与浓盐酸反应
(4)实验所得的苯甲酸在结晶过程中常裹携KC1析出.
①结合题中所给苯甲酸的性质,设计检验苯甲酸固体中KC1的实验方案:取适量样品加热水溶解后,冷却过滤得滤液(或取上层清液),向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若得到白色沉淀,则可证明样品中含有KCl
②除去产品中KCl的实验方法的名称是重结晶
(5)样品中苯甲酸纯度为96.00%.
7.某实验小组用图2所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)反应原理(图1):

实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃-55℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g.
相关物质的性质如下:
密度/g•cm-3沸点/℃溶解性
甲苯0.866110.6不溶于水
对硝基甲苯1.286237.7不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯1.162222不溶于水,易溶于液态烃
(1)仪器A的名称是分液漏斗.
(2)配制混酸的方法是量取30mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取10mL浓硫酸沿烧杯内壁(或玻璃棒)缓缓注入烧杯并不断搅拌.
(3)若实验后在三颈瓶中收集的产物较少,可能的原因是:温度过高,导致HNO3大量挥发.
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是受热均匀、易于控制温度.
(5)分离反应后产物的方案如下:
混合物$\stackrel{操作1}{→}$$\left\{\begin{array}{l}{有机混合物→(操作2)\left\{\begin{array}{l}{甲苯}\\{邻对硝基甲苯}\end{array}\right.}\\{无极混合物}\end{array}\right.$
操作1的名称是分液,操作2中不需要用到下列仪器中的de.(填序号)
a.冷凝管   b.酒精灯  c.温度计   d.分液漏斗   e.蒸发皿
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为77.5%(结果保留小数点后一位数字).
 0  170932  170940  170946  170950  170956  170958  170962  170968  170970  170976  170982  170986  170988  170992  170998  171000  171006  171010  171012  171016  171018  171022  171024  171026  171027  171028  171030  171031  171032  171034  171036  171040  171042  171046  171048  171052  171058  171060  171066  171070  171072  171076  171082  171088  171090  171096  171100  171102  171108  171112  171118  171126  203614 

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