摘要:硝酸的实验室制法 硝酸有挥发性.所以在实验室里可以把硝酸盐跟浓硫酸共同加热来制取.反应为: NaNO3+H2SO4(浓) △ NaHSO4+HNO3↑ 装置图: 注意:加热时最好微热.因为HNO3受热易分解.制得的硝酸常略显黄色.是因为溶有少量NO2的缘故.
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三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂.某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3?6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,其实验步骤如下:A中放有废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的盐酸,此时溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解,再降温结晶得FeCl3?6H2O晶体.填写下列空白:
(1)收集导管B处的气体可采用的方法是
(2)烧杯内放过量稀HNO3的原因是
(3)整个实验过程中,弹簧夹a都必须打开,除为排出产生的气体外,另一个目的是
(4)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法来制得晶体的理由是
(5)你认为该实验存在的缺点可能有:
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(1)收集导管B处的气体可采用的方法是
用排水法或向下排空气法
用排水法或向下排空气法
.滴加盐酸时,发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快
因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快
.(2)烧杯内放过量稀HNO3的原因是
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
.发生反应的离子方程式是3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
.(3)整个实验过程中,弹簧夹a都必须打开,除为排出产生的气体外,另一个目的是
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
.(4)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法来制得晶体的理由是
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
(5)你认为该实验存在的缺点可能有:
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO3)3生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO3)3生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯
.研究性学习小组进行溴乙烷的制备及性质探究实验.
探究一:该小组制备溴乙烷的步骤如下:
①向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冷水;②在小烧杯中按照一定比例配制乙醇、水、浓硫酸的混合液;③向装置图所示的圆底烧瓶中加入一定量研细的溴化钠和少量碎瓷片;④将冷却至室温的混合液转移到圆底烧瓶中,加热;⑥制取溴乙烷.同答下列问题:
(1)步骤②向乙醇和水中缓缓加入浓硫酸时,小烧杯要置于冷水中冷却,除了避免硫酸小液滴飞溅外,更主要的目的是:
(2)步骤④加热片刻后,烧瓶内的混合物出现橘红色,出现这种现象的原因是(请用化学反应方程式表示)
(3)为了更好地控制反应温度,除用图示的小火加热,还可采用的加热方式是
(4)步骤⑤反应结束后,将U形管中的混合物用
A.氢氧化钠稀溶液 B.碳酸钠稀溶液
C.硝酸银溶液 D.四氯化碳
探究二:溴乙烷与NaOH乙醇溶液的反应.学习小组在进行溴乙烷与NaOH乙醇溶液的反应中,观察到有气体生成.
请你设计两种不同的方法分别检验该气体.
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探究一:该小组制备溴乙烷的步骤如下:
①向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冷水;②在小烧杯中按照一定比例配制乙醇、水、浓硫酸的混合液;③向装置图所示的圆底烧瓶中加入一定量研细的溴化钠和少量碎瓷片;④将冷却至室温的混合液转移到圆底烧瓶中,加热;⑥制取溴乙烷.同答下列问题:
(1)步骤②向乙醇和水中缓缓加入浓硫酸时,小烧杯要置于冷水中冷却,除了避免硫酸小液滴飞溅外,更主要的目的是:
防止乙醇挥发
防止乙醇挥发
(2)步骤④加热片刻后,烧瓶内的混合物出现橘红色,出现这种现象的原因是(请用化学反应方程式表示)
2HBr+H2SO4(浓)
Br2+SO2↑+2H2O(或2NaBr+3H2SO4(浓)
Br2+SO2↑+2NaHSO4+2H2O)
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2HBr+H2SO4(浓)
Br2+SO2↑+2H2O(或2NaBr+3H2SO4(浓)
Br2+SO2↑+2NaHSO4+2H2O)
.改用小火加热后,橘红色会逐渐消失,消失的原因是(请用化学反应方程式表示)
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Br2+H2O=HBrO+HBr
Br2+H2O=HBrO+HBr
(3)为了更好地控制反应温度,除用图示的小火加热,还可采用的加热方式是
水浴加热
水浴加热
.(4)步骤⑤反应结束后,将U形管中的混合物用
分液
分液
方法得到粗产品.除去粗产品中的杂质,可用下列试剂中的B
B
,A.氢氧化钠稀溶液 B.碳酸钠稀溶液
C.硝酸银溶液 D.四氯化碳
探究二:溴乙烷与NaOH乙醇溶液的反应.学习小组在进行溴乙烷与NaOH乙醇溶液的反应中,观察到有气体生成.
请你设计两种不同的方法分别检验该气体.
所用试剂操作方法 | 实验现象 | |
1 | ||
2 |
(2012?闵行区二模)硫酸铜是一种应用广泛的化工原料.实验室中可将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1所示).
(1)配制质量分数20%的硫酸需要100mL 98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)和
(2)图1中烧瓶中发生的离子反应方程式为
(3)图2是图1的改进装置,其优点有:①
为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行了如下设计:
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在某仪器A中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.反应后,过滤、蒸发、结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O晶体.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加Fe2(SO4)3,即发生反应.反应完全后向其中先后加入物质甲、物质乙,取样检验后,过滤、蒸发、结晶,滤渣可循环使用.[已知Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为9.6、3.7和6.4.]
(4)方案l中的A仅器名称是
(5)方案2中物质甲可以是
a.Cu b.CuCO3 c.CuO d.氨水 e.氯水 f.双氧水
取样检验是为了确认Fe3+是否除净.有同学设计了以下两种方法:
方法①:取样于试管→滴加KSCN溶液;方法②:径向层析→喷KSCN溶液
指出你认为不合理的方法及存在的问题
(6)用铜粉制硫酸铜,上述方案1、方案2都不是十分理想,一种更符合绿色化学理念的是在氧气存在时用热稀硫酸与铜粉反应,其化学方程式是
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(1)配制质量分数20%的硫酸需要100mL 98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)和
717.6
717.6
mL蒸馏水.配制所需仪器除烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要的仪器有玻璃棒
玻璃棒
.(2)图1中烧瓶中发生的离子反应方程式为
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
.(3)图2是图1的改进装置,其优点有:①
防止倒吸
防止倒吸
;②有害气体能被完全吸收
有害气体能被完全吸收
.为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行了如下设计:
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在某仪器A中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.反应后,过滤、蒸发、结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O晶体.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加Fe2(SO4)3,即发生反应.反应完全后向其中先后加入物质甲、物质乙,取样检验后,过滤、蒸发、结晶,滤渣可循环使用.[已知Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为9.6、3.7和6.4.]
(4)方案l中的A仅器名称是
坩埚
坩埚
.晶体采用酒精淋洗的优点是酒精与水互溶且极易挥发,减少晶体溶解
酒精与水互溶且极易挥发,减少晶体溶解
.(5)方案2中物质甲可以是
f
f
(选填答案编号,下同),物质乙可以是bc
bc
.a.Cu b.CuCO3 c.CuO d.氨水 e.氯水 f.双氧水
取样检验是为了确认Fe3+是否除净.有同学设计了以下两种方法:
方法①:取样于试管→滴加KSCN溶液;方法②:径向层析→喷KSCN溶液
指出你认为不合理的方法及存在的问题
方法①中Cu2+的蓝色对检验有干扰
方法①中Cu2+的蓝色对检验有干扰
.(6)用铜粉制硫酸铜,上述方案1、方案2都不是十分理想,一种更符合绿色化学理念的是在氧气存在时用热稀硫酸与铜粉反应,其化学方程式是
2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
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2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
.
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硝酸是一种重要的工业原料,工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
I.图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置
(1)氮气和氢气通过图10装置,该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和 。
(2)用图11装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保持红热的原因是 ,写出该装置中氨氧化的化学方程式 。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 离子、 离子。
II.下列有关硝酸事实的解释合理的是
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定 |
B.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化亚铁离子 |
C.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性 |
D.不用锌与稀硝酸反应制取氢气,说明稀硝酸能将锌钝化 |
(1)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 ①
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生5.6L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加10g,则NOx中的x值为 。
(2)尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO2)=3∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量约为20%)。 查看习题详情和答案>>
硝酸是一种重要的工业原料,工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
I.图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置
(1)氮气和氢气通过图10装置,该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和 。
(2)用图11装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保持红热的原因是 ,写出该装置中氨氧化的化学方程式 。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 离子、 离子。
II.下列有关硝酸事实的解释合理的是
工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 ①
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生5.6L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加10g,则NOx中的x值为 。
(2)尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO2)=3∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量约为20%)。
I.图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置
(1)氮气和氢气通过图10装置,该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和 。
(2)用图11装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保持红热的原因是 ,写出该装置中氨氧化的化学方程式 。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 离子、 离子。
II.下列有关硝酸事实的解释合理的是
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定 |
B.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化亚铁离子 |
C.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性 |
D.不用锌与稀硝酸反应制取氢气,说明稀硝酸能将锌钝化 |
(1)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 ①
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生5.6L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加10g,则NOx中的x值为 。
(2)尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO2)=3∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量约为20%)。