题目内容
【题目】印刷电路板是由有机复合材料和铜箔复合构成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,研究其制备及性质是一个重要的课题。
(1)氯化铁晶体的制备(夹持及加热装置省略)
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①实验过程中装置甲中发生反应的离子方程式_________________________________。
②为顺利达成实验目的,上述装置中甲中活塞、乙中活塞、弹簧夹1、2、3打开和关闭的顺序为__________。
③反应结束后,将乙中溶液边加入___________,边进行加热浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥即得到产品。
(2)氯化铁的性质探究:
已知:①氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃,易升华,气态FeCl3会分解成FeCl2和Cl2②FeCl2熔点670℃)
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操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K,充入氮气 | D中有气泡产生 | ①充入N2的原因___________ |
关闭K,加热至600℃,充分灼烧固体 | B中出现棕黄色固体 | ②产生现象的原因___________。 |
实验结束,振荡C静置 | ③___________ | ④___________(用方程式解释) |
【答案】4HCl(浓)+MnO2
Cl2↑+MnCl2+2H2O 打开弹簧夹2、打开乙中活塞、关闭乙中活塞、关闭弹簧夹2、打开弹簧夹3、打开甲中活塞。 浓盐酸 冷却结晶 排净装置内的空气。 升华FeCl3冷凝成固态。 溶液分层,下层为橙红色。 Cl2+2Br— == Br2+2Cl—
【解析】
(1) ①实验室制取氯气的反应,方程式答案为4HCl(浓)+MnO2=△= Cl2↑+MnCl2+2H2O;
②实验过程,先制取FeCl2,再用氯气氧化FeCl2得到FeCl3,要注意先后,先打开吸收装置,再打开发生装置,关闭的时候先关闭发生装置,再关闭吸收装置。所以实验中先制取FeCl2,打开弹簧夹2、打开乙中活塞;再关闭乙中活塞、关闭弹簧夹2;再制取氯气,氯气为有毒气体用NaOH吸收,所以打开弹簧夹3、打开甲中活塞, 答案为打开弹簧夹2、打开乙中活塞、关闭乙中活塞、关闭弹簧夹2、打开弹簧夹3、打开甲中活塞;
③FeCl3在制取晶体的过程中,由于Fe3+易发生水解,最终会得到Fe2O3,因此要抑制水解,要不断加入浓盐酸,蒸发结晶的过程中加热浓缩后面为冷却结晶。答案为浓盐酸、冷却结晶;
(2) ①反应前通入一般是为了排除装置中空气,该反应中会生成FeCl2,易被氧气氧化,答案为排净装置内的空气;
②B中出现棕黄色固体为FeCl3的颜色,由于FeCl3易升华,到B装置中冷凝下来呈现棕黄色,答案为升华FeCl3冷凝成固态;
③FeCl3分解变成Cl2和FeCl2,Cl2会和NaBr发生反应,得到Br2,CCl4会萃取溴单质,CCl4密度比水大,在下层,呈现橙红色。答案为溶液分层,下层为橙红色;
④Cl2会和NaBr发生反应,得到Br2的反应,答案为Cl2+2Br—= Br2+2Cl—。
【题目】硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。查阅资料知:
①Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
②向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。
③BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
实验装置如图所示(省略夹持装置)
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(1)仪器a的名称是_________;C中的试剂可以是______ (选填下列字母编号)。
A.稀H2SO4 B.酸性KMnO4溶液 C.饱和NaHSO3溶液 D.NaOH溶液
(2)此实验装置设计有缺陷,其改进方法是_________________________。
(3)写出B中反应的离子方程式_________________________________________。
(4)A、B中反应完后,在拆装置前,应将其中污染空气的有毒气体除去,采用的方法和具体操作是________________________________________。
(5)该法所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_______________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(6)测定产品纯度:准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol/L碘的标准溶液滴定。(反应原理为:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
①滴定至终点时,溶液颜色的变化是_______________________。
②滴定记录数据如下表:
滴定前读数/mL | 滴定后读数/mL | |
第一次 | 0.10 | 16.12 |
第二次 | 1.10 | 17.08 |
第三次 | 1.45 | 19.45 |
第四次 | 0.00 | 16.00 |
③产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。