某兴趣小组设计并进行了以下实验来探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质。
(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:
H→ 、 → 、 → ;广口瓶Ⅱ中的试剂为 。![]()
(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式:
;
某学生设计如下实验进一步探究SO2与漂粉精的反应:
| 操作 | 现象 |
| 取4 g漂粉精固体,加入100 mL水 | 部分固体溶解,溶液略有颜色 |
| 过滤,测漂粉精溶液的pH | pH试纸先变蓝(约为12),后褪色 |
A | ⅰ.液面上方出现雾状物 ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色 ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 |
(3)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
(4)该同学推测现象i的雾状物由盐酸小液滴形成,进行如下实验加以进一步验证:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验雾状物,无变化;
b.搜集雾状物,用酸化的AgNO3溶液检验,产生白色沉淀。
实验a的目的是 。
(5)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的某些成份之间发生反应。请设计实验方案,进一步确认这种可能性,方案为
。
(6)用化学方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因: 。检验褪色后溶液中是否有
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中肯定含有 气体。
【实验探究】
| | 实验操作 | 预期现象 | 结 论 |
| 验证猜想Ⅰ | 步骤①:取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液中 | | |
| 步骤②: | | 含有Fe3+ | |
| 验证猜想Ⅱ | 将所得气体通入如下装置 | | 含有两种或以上气体 |
【问题讨论】
(1)有同学提出:若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行,并说明原因: 。
(2)有同学提出:试管中气体可能是H2和Q气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q产生的原因是 (用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为 ,并将装置M添加于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是 。
在实验室中可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。![]()
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH溶液.并置于热水浴中;③的试管里盛有15mL 8%NaOH溶液.并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过______(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_________(填写下列编号字母)的净化装置。
| A.碱石灰 | B.饱和食盐水 | C.浓硫酸 | D.饱和碳酸氢钠溶液 |
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是: 。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
| 实验现象 | 原因 |
| 溶液最初从紫色逐渐变为___色 | 氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
| 随后溶液逐渐变为无色 | ______________________________________ |
| 然后溶液从无色逐渐变为___色 | _________________________________________ |
清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式 ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:
| | 实验事实 |
| 事实一 | 水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
| 事实二 | 盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
| 事实三 | 普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
| 事实四 | 在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2。 |
| 事实五 | 1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。 |
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO2
由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。