3.单晶硅是信息产业中重要的基础材料.工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅.以下是实验室制备SiCl4的装置示意图.

实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4,AlCl3,FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
物质  SiCl4  AlCl3 FeCl3
沸点/℃   57.7-  315
熔点/℃-70.0--
升华温度/℃-180  300
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑,装置D的硬质玻璃管中发生的主要反应的化学方程式是SiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl4+2CO.
(2)装置C中的试剂是浓硫酸;D、E间导管短且粗的原因是防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管.
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)
【提出假设】假设1:只有SO32-:假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:只有ClO-
【设计方案,进行试验】可供选择的实验试剂有:3mol/L H2SO4溶液、1mol/L NaOH、0.01mol/L KMnO4溶液、溴水、淀粉-KI、品红等溶液.
取少量吸收液于试管中,滴加3mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验:请完成下表:
序号操作可能出现的现象结论
向a试管中滴加几滴0.01mol/L的KMnO4(或溴水)溶液若溶液褪色则假设1成立
若溶液不褪色则假设2或3成立
向b试管中滴加几滴品红溶液若溶液褪色则假设1或3成立
若溶液不褪色则假设2成立
向c试管中滴加几滴淀粉-KI溶液若溶液变为蓝色则假设3成立
2.镁是最轻的结构金属材料之一,又具有比强度和比刚度高、阻尼性和切削性好、易于回收等优点.国内外将镁合金应用于汽车行业,以减重、节能、降低污染,改善环境.但金属镁性质活泼,能与空气中的O2、N2、CO2等反应,也能与沸水反应.其中,Mg与N2反应的产物Mg3N2与水反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑.请回答下列问题:
(1)甲组学生研究Mg能在CO2气体中燃烧,并研究其产物.将镁条在空气中加热点燃后迅速插入盛放CO2气体的集气瓶中,观察到的现象是剧烈燃烧,发出耀眼白光,反应后在集气瓶内部附着白色粉末和黑色颗粒;化学反应方程式是2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO
(2)乙组学生根据上述甲组实验,认为Mg能在NO2中燃烧,可能产物为MgO、N2和Mg3N2.通过如下实验装置来验证反应产物(夹持装置省略,部分仪器可重复使用).
已知:NO2气体能被NaOH吸收.NH3•H2O的电离常数与CH3COOH电离常数相等,均为1.75×10-5

①乙组同学的装置中,依次连接的顺序为ABCBED(填字母序号);装置B中的作用是在C的两侧防止水蒸气进入C中与产物Mg3N2反应
②确定产物中有N2生成的实验现象为D中试剂瓶中的水被气体压入烧杯中
(3)设计实验证明:
①产物中存在Mg3N2:取C中少量反应产物,加入到水中产生刺激性气味的气体,该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
②MgO和Mg(OH)2溶于铵盐溶液是与NH4+直接反应,不是与NH4+水解出来的H+反应:醋酸铵溶液呈中性,将①中加水后的溶液加热,赶走NH3后,再加入过量的CH3COONH4溶液,根据固体是否溶解分析判断.
18.某化学兴趣小组为了测定某草酸晶体的纯度及硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应的化学反应速率大小的影响因素,设计了如下实验.化学反应如下:
KMnO4+H2C2O4+H2SO4-K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O(未配平)  实验主要步骤如下:
Ⅰ.称取2.80g草酸晶体(H2C2O4•2H2O)配成100ml草酸溶液
Ⅱ.取25.00ml草酸溶液于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用0.1000mol•L-1酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗KMnO4溶液20.00ml
Ⅲ.测定化学反应速率.
(1)根据步骤Ⅱ请回答:
①完成酸性高锰酸钾溶液和H2C2O4(已知草酸为弱酸)溶液反应的离子方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
②高锰酸钾溶液应盛装于甲(如图,填“甲”或“乙”)滴定管.
③滴定到达终点的判断标志是:滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈紫红(微红)色且半分钟不褪色.
④该草酸晶体的质量分数为:90%
⑤下列造成草酸晶体质量分数偏高的是BC
A、滴定终点读数时俯视  B、滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C、润洗锥形瓶          D、滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
(2)取3支大小规格相同的试管,向试管中分别加入2mL 0.1mol.L-1酸性KMnO4 溶液,将其中一支试管放入冰水中,另一支试管放入80℃的热水中,第3支试管置于室温下(25℃).再向试管中同时加入2mL 0.1mol.L-1H2C2O4.请回答下列问题:
①第3支试管置于室温下(25℃),有什么作用?对照
②放在冰水中的试管在10秒时刚好反应完全,则用KMnO4表示的化学反应速率为v(KMnO4)=0.002mol•L-1•s-1
17.生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应).
【相关资料】
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计.
③[Fe(CN)6]3-较CN-难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化.
【实验过程】
在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验:
(l)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验
序号
实验目的初始pH废水样品体积/mLCuSO4溶液的体积/mL双氧水溶液的体积/mL蒸馏水的体积/mL
为以下实验操作参考760101020
废水的初始pH对破氰反应速率的影响1260101020
双氧水的浓度对破氰反应速率的影响760102010
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示.
(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化)(填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤(不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN-浓度相同时间内,若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用;若两试管中的CN-浓度相同,则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用
15.某学习小组对影响速率的因素和氧化还原反应滴定进行探究:
探究I“影响化学反应速率的因素”,选用4mL0.01mol/LKMn04溶液与2mL0.1mol/L H2C2O4溶液在稀硫酸中进行实验,改变条件如表:
组别草酸的体积(mL)温度其他物质
2Ml20
2mL2010滴饱和MnS04溶液
2mL30
1mL201mL蒸馈水
(1)实验①和②的目的是研究催化剂对化学反应速率的影响;如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验①和③.
(2)对比实验①和④,可以研究反应物的浓度对化学反应速率的影响,实验④中加入1mL蒸馏水的目的是确保①和④组对比实验中c(KMnO4)或确保溶液总体积不变.
探究II.该小组查阅资料得知:2Mn04-+5C2042-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,欲利用该反应测定某草酸钠(Na2C204)样品中草酸钠的质量分数.该小组称量1.34g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.200mol/L的酸性高键酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应).
(1)滴定前是否要滴加指示剂?否.(填“是”或“否”)
(2)下列操作中可能使所测Na2C204溶液的浓度数值偏低的是
A.酸式滴定管未用标准酸性高锰酸钾溶液润洗就直接注入酸性高锰酸钾溶液
B.滴定前盛放Na2C204溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取酸性高锰酸钾溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)达到终点时消耗了15.00mL的高锰酸钾溶液,样品中草酸钠的质量分数为75%.
 0  155517  155525  155531  155535  155541  155543  155547  155553  155555  155561  155567  155571  155573  155577  155583  155585  155591  155595  155597  155601  155603  155607  155609  155611  155612  155613  155615  155616  155617  155619  155621  155625  155627  155631  155633  155637  155643  155645  155651  155655  155657  155661  155667  155673  155675  155681  155685  155687  155693  155697  155703  155711  203614 

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