实验室获取氮气有很多种途径,常见的3种方法是:
方法一:将氨气通入灼热的氧化铜粉末,得到纯净的氮气和铜;
方法二:将空气通过灼热的铜,得到较纯净的氮气和氧化铜粉末;
方法三:将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的混合溶液加热,氮元素全部转化为氮气。
进行实验时可选择的实验仪器如下图所示(省略夹持装置与加热装置):

(1)方法一:制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到,此反应的发生装置最好选用_____________________(选填装置编号)。请写出生石灰在此反应中的两个作用:__________________________________,___________________________________________.
(2)方法二:为保证所得氮气尽可能纯净,除了使用铜外,还可以向装置_________________
(选填装置编号)中加入_________________________以除去其它杂质气体。
(3)方法三:制氮气的化学方程式为:_____________________________________________。
(4)绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂与溶剂。在制取氮气的3种方法中,联合使用方法—和方法二与单独使用方法三相比,具有很多优越性,请从绿色化学的角度进行评价:_____________
______________________________________________________________________________.
(5) 1892年,英国科学家瑞利(Rayleigh)发现,采用方法二得到的氮气在相同条件下比方法三得到的氮气密度总是偏大5‰左右。若上述实验设计与操作均无错误,且氮气已完全干燥,
请解释产生这一现象的原因:_______________________________________________.

二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的杀菌消毒剂,有与氯气相似的强烈刺激性气味,易溶于水,沸点11℃,遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS2)还原氯酸钠制取二氧化氯,某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO2的水溶液。

(1)三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4,通入空气,调节恒温器至60℃,通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下,请配平该方程式:□ClO3 +□FeS2+□H=□ClO2+□Fe3+□SO42+□H2O
(2)装置D的作用是                             
(3)用上述反应完后的废液(除上述产物外,还有Al3、Mg2、H、Cl等)可制备摩尔盐,即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。其操作流程如下:

回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称为:              
②试剂X是          ,写出发生的主要反应的离子方程式                       
③为测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体中铁的含量,某实验小组做了如下实验:用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体,配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至Fe2+恰好全部氧化成Fe3+,同时,MnO4_被还原成Mn2+。测得消耗KMnO4溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为          。(保留4位有效数字)

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:_____________, 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是                         
(2)装置C中的试剂是          ; D、E间导管短且粗的原因是             
(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:      
【设计方案,进行实验】可供选择的实验试剂有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加3 mol/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         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         溶液
若溶液褪色
则假设1或3成立
若溶液不褪色
假设2成立

向c试管中滴加几滴         溶液
              
假设3成立
 

硫酸铜晶体俗称“胆矾”,在无机化工及生产生活中有广泛的应用。某课外研究小组的同学用粗铜粉(含有碳等杂质)设计了两种制备胆矾的途径,并测定了其中结晶水的含量。设计的流程如下:

(1)“较纯铜”转化为氧化铜时,应将其置于          内进行灼烧(填写仪器名称)。“粗铜”表面的油脂可以用热碱溶液洗去,原因是                     。若灼烧“粗铜”,获得的产物是混有少量铜的氧化铜。存在少量铜的可能原因是          
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原         b.该条件下铜无法被氧气氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜       d.灼烧不充分铜未被完全氧化
(2)通过途径I实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤是:酸溶、加热通氧气、过滤、       、冷却结晶、        、自然干燥。比较由粗制氧化铜制取胆矾的两种途径,途径Ⅰ有明显的两个优点:
                                             
                                                          
(3)测定胆矾晶体里结晶水的含量时,若测定的相对误差大于零,则产生误差的原因可能是___________。
a.加热后容器未放入干燥器中冷却
b.最后两次加热后的质量相差较大
c.加热前称量时容器未完全干燥 
d.加热过程中有少量溅失
(4)利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解,A的试管中剩余黑色粉末,用带火星的木条伸入集气瓶D,发现木条能复燃。反应前后各装置的质量见图下方的表格所示。

请通过计算,推断该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式:                  

碳铵是一种较常使用的化肥,它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子。
取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有阴离子可能是        
(2)据实验现象,碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是           
【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。
该兴趣小组准确称取ag碳铵,加热使之分解,并把产物通入碱石灰中,如下图所示。

(1)碳铵固体应放在     中进行加热。

A.试管 B.蒸发皿 C.烧瓶 D.坩埚
(2)从安全的角度考虑,尾气处理的装置可以选用      

                     A          B             C     D
(3)若灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为bg。由此测得N元素的质量是 g。
(4)为了测定碳铵中碳元素的质量,他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2,然后测定生成沉淀质量。请你评价该方案是否合理。       (填“合理”“不合理”),理由是                                            

(18分)某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验。(图中a、b、c表示止水夹)。

请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有             (至少填2种),写出实验室里利用A装置制取氯气的离子方程式                               
(2)只用A、C、E相连后的装置用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分成两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象结论如下:

实验序号
实验操作
现 象
结 论

将氯水滴入品红溶液
溶液褪色
氯气与水反应的产物有漂白性

氯水中加入 NaHCO3粉末
有无色气泡产生
氯气与水反应的产物具有较强的酸性
 
①请评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由。 (任选1个实验进行评价。)   
实验序号
结论
理由

 
 

 
 
 
②若要利用上述A、C装置设计一个简单的实验,验证Cl2和I2的氧化性强弱,可以在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO2、淀粉碘化钾溶液,根据丙中产生的现象是                        ,则可证明Cl2的氧化性强于I2
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装足量浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式                             
② 欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤:先关闭止水夹        (填写a、b或c),再打开止水夹       (填写a、b或c),若要使D烧杯中的水进入试管丁的操作是:通过              试管丁,使试管丁的NO2气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流进入试管丁。

某课外活动兴趣小组欲用下列化学试剂在实验室里制取Cl2并验证Cl2的某些化学性质。实验试剂:3 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 NaOH溶液、MnO2、KMnO4、吸收少量SO2的NaOH溶液、浓盐酸、紫色石蕊试液、饱和NaCl溶液、BaCl2溶液、品红溶液。甲小组设计的实验装置图如下,在B中加入吸收少量SO2的NaOH溶液,D中加入1 mol·L-1 NaOH溶液。请回答下列问题:

Ⅰ.(1)写出仪器X的名称:________。
(2)写出A中发生反应的化学方程式:__________________________________,
不能用E装置代替A装置的原因是___________________________________。
(3)C装置的作用是_________________________________________________。
(4)甲小组通过该实验要验证Cl2的________(填“漂白性”、“还原性”或“氧化性”)。
(5)乙小组认为甲小组设计的实验装置有缺陷,请你帮助甲小组完善该装置。即还要在________和________(填“A”、“B”、“C”或“D”)装置间连接一个装有________的洗气装置。
Ⅱ.丙小组认为反应一段时间后,B装置溶液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO,可能还含有其他的阴离子。
请你设计实验帮助丙小组探究该吸收液中可能存在的其他阴离子。
(1)提出合理假设
假设1:只存在________,或只存在________。
假设2:可能两者都________(填“存在”或“不存在”)。
(2)请设计实验验证假设的正确性:___________________________________。

 0  99183  99191  99197  99201  99207  99209  99213  99219  99221  99227  99233  99237  99239  99243  99249  99251  99257  99261  99263  99267  99269  99273  99275  99277  99278  99279  99281  99282  99283  99285  99287  99291  99293  99297  99299  99303  99309  99311  99317  99321  99323  99327  99333  99339  99341  99347  99351  99353  99359  99363  99369  99377  203614 

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