(15分)某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为测定其组成,进行如下实验。
①氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1mLc1 mol·L—1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)装置中安全管的作用原理是 。
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用 式滴定管,可使用的指示剂为 。
(3)样品中氨的质量分数表达式为 。
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将 (填“偏高”或“偏低”)。
(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是 ;滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10—5 mol·L—1,c(CrO42—)为 mol·L—1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12)
(6)经测定,样品X中钴.氨.氯的物质的量之比为1:6:3,钴的化合价为 ,制备X的化学方程式为 ;X的制备过程中温度不能过高的原因是 。
当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定
碱 酚酞(或甲基红)
偏低
防止硝酸银见光分解 2.8×10—3
+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
解析试题分析:(1)分析题给装置知,装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定。(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用碱式滴定管,可使用的指示剂为酚酞(或甲基红)。(3)根据题给信息知,氨的测定过程中发生反应HCl+NH3NH4Cl,则样品中氨的物质的量与和氨气反应的HCl的物质的量相等,为(c1V1—c2V2)×10—3mol,则氨气的质量为
(c1V1—c2V2)×10—3×17g,质量分数表达式为。(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好会导致氨气逸出,测定结果将偏低。(5)测定氯的过程中,用硝酸银溶液滴定,硝酸银见光易分解,故使用棕色滴定管的原因是防止硝酸银见光分解;根据沉淀溶解平衡知识知,c(CrO42—) =Ksp(Ag2CrO4)/ c2(Ag+)= 1.12×10—12/(2.0×10—5)2=2.8×10—3mol·L—1。(6)根据题意知,样品X中钴、氨、氯的物质的量之比为1:6:3,则X的化学式为[Co(NH3)6]Cl3,利用化合价规则判断,钴的化合价为+3;根据题给信息知,CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水在活性炭催化下,合成橙黄色晶体X,化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;X的制备过程中温度不能过高的原因是温度过高过氧化氢分解、氨气逸出。
考点:考查物质组成的实验测定,涉及化学实验基本操作、化学方程式的书写、实验方案分析及相关计算。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
测定Cu(NO3)2?nH2O的结晶水含量,下列方案中不可行的是( )
A.称量样品→加热→冷却→称量CuO |
B.称量样品→加热→冷却→称量Cu(NO3)2 |
C.称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量 |
D.称量样品→加NaOH→过滤→加热→冷却→称量CuO |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为y g,滴定管的读数为a mL。
②称取x g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞_____________,打开活塞______________,通过分液漏斗加入稀硫酸,与锥形瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞_____________,打开活塞_____________,通过分液漏斗加入过量____________(填化学式),与烧瓶内物质充分反应。
④__________________(填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为z g,
(4)数据分析
①AlN的质量分数为___________________。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积_________________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③Al4C3的质量分数为________。(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(15分)某研究小组设计如下装置分离CO和CO2的混合气体并探究CO还原氧化铜的产物和过氧化钠的性质。已知氯化钯(PdCl2)溶液遇CO气体会产生黑色沉淀(金属单质)。夹持装置未画出。
(题9图)
(1)试剂X、Y的焰色反应均呈黄色,则X、Y可能是 、 .
(2)连接装置、检验气密性并装好药品后,关闭分液漏斗活塞和K3,打开K1、K2,分离出CO,当观察到 现象时,可对C装置进行加热操作,反应产物为红色固体。
(3)查询资料获得以下信息:①Cu2O为红色固体;②常温下,Cu2+在溶液中稳定,Cu+易在酸性条件下发生反应:2Cu+ =Cu2++Cu。
甲、乙两组同学取上述红色固体(用M代表)进行实验,探究其成分:
组别 | 实验操作 | 实验现象或数据 | 结 论 |
甲 | ① 向a g M中加入一定量稀硫酸,充分搅拌; ② 继续滴加稀硫酸至过量, 充分反应. | ①固体明显减少; ②仍然有一定量固体,溶液呈蓝色 | ①M中一定有Cu2O; ②M中一定有Cu. |
乙 | 将甲实验后所得溶液过滤 将滤渣洗涤、干燥、称量 | 滤渣质量为g | M为Cu和Cu2O的混合物 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(12分)某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表。请你帮助该同学整理并完成实验报告:
实验方案 | 实验现象 |
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞 | (A)浮于水面,熔成小球,在水面上游动,随之消失,溶液变红 |
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 | (B)产生气体,可在空气中燃烧,溶液变为浅红色 |
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 | (C)反应不十分强烈,产生的气体可在空气中燃烧 |
④镁带与2mol/L盐酸反应 | (D)剧烈反应,产生可燃气体 |
⑤铝条与2mol/L盐酸反应 | (E)生成白色胶状沉淀,后来沉淀消失 |
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 | (F)生成淡黄色沉淀 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(15分)三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:
⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为 。
⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl-完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。
已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12
①滴定选用的指示剂是 (选填字母),滴定终点的现象为 。
a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是 ,如无此操作所测Cl元素含量将会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是 。
②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。
处理该厂废水最合适的工艺条件为 (选填字母)。
a.调节pH=9 b.调节pH=10 c.反应时间30 min d.反应时间120 min
③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7mol·L-1,溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。
(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(15分)乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。
乙酰苯胺的制备原理为:
实验参数:
名称 | 式量 | 性状 | 密度/g/cm3 | 沸点/℃ | 溶解度 | |
苯 胺 | 93 | 无色油状液体, 具有还原性 | 1.02 | 184.4 | 微溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚等 |
乙 酸 | 60 | 无色液体 | 1.05 | 118.1 | 易溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酰苯胺 | 135 | 白色晶体 | 1.22 | 304 | 微溶于冷水,溶于热水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某班同学用如图所示的装置测定空气里氧气的含量。药匙上放少量钠,烧杯中装满水,先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠,伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。
(1)写出燃烧匙中发生反应的化学方程式: ,将该生成物伸入瓶底的水中,生成的氧化产物与还原产物物质的量之比为: 。
(2)实验完毕,广口瓶内水面上升明显小于空气体积的1/5,对这一现象解释正确的是:
a.该同学可能未塞紧瓶塞,导致钠熄灭时外界空气进入瓶内
b.该同学可能使用钠的量不足
c.该同学可能没夹紧弹簧夹,钠燃烧时部分空气受热从导管逸出
d.该同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞前瓶内部分空气受热逸出
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究,研究的问题和过程如下:
(1)为探究Cu(OH)2是否和Al(OH)3一样具有两性,除选择Cu(OH)2外,必须选用的试剂为__(填序号)
a.氨水 b.氢氧化钠溶液 c.稀硫酸 d.冰醋酸
(2)为探究不同价态铜的稳定性,进行如下实验:
①将CuO粉末加热至1000℃以上完全分解成红色的Cu2O粉末,该实验说明:在高温条件下,+l价的Cu比+2价Cu更 (填“稳定”或“不稳定”)。
②向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子化学方程式为____________,由此可知,在酸性溶液中,+1价Cu比+2价Cu更 (填“稳定”或“不稳定”)。
(3)为了探究氨气能否和氢气一样还原CuO,他根据所提供的下列装置进行实验(夹持装置未画),装置A产生氨气,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→____→____→____→____→____→____→h
①实验开始时,打开分液漏斗的活塞K,发现浓氨水没有滴下,如果各仪器导管均没有堵塞,则可能的原因是_______________________________________。
②实验结束后,装置B中固体由黑色变为红色,装置E中收集到无色无味的气体,在空气中无颜色变化,点燃的镁条可以在其中燃烧,则B装置中发生的化学方程式为______________________。
③装置C中的球形装置的作用是_________________。
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