14．無水三氯化鐵是有機(jī)合成的催化劑，為棕黃色固體，易潮解產(chǎn)生白霧，200℃左右時(shí)升華．實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與鐵反應(yīng)制備無水三氯化鐵，下圖是甲組學(xué)生設(shè)計(jì)的制備裝置．

（1）儀器A的名稱是圓底燒瓶；裝置B的作用是除去Cl2中的HCl
（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeCl3；裝置D可觀察到的現(xiàn)象是玻璃管中產(chǎn)生棕黃色的煙，鐵粉逐漸減少
（3）裝置D與E之間不用玻璃導(dǎo)氣管連接，原因是若用玻璃導(dǎo)管，F(xiàn)eCl3易在導(dǎo)管口冷凝造成堵塞； 點(diǎn)燃裝置D處酒精燈的時(shí)機(jī)是待D裝置的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)，才點(diǎn)燃酒精燈．
（4）裝置F的作用是吸收尾氣防止空氣污染；可能發(fā)生的反應(yīng)有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O（用兩個(gè)離子方程式表示）．
（5）與甲組設(shè)計(jì)對比，乙組同學(xué)去掉了裝置C．實(shí)驗(yàn)時(shí)無論怎樣改變鐵粉的用量，裝置D中都有少量的固體殘留．乙組同學(xué)對殘留固體的成分作如下兩種推測：Ⅰ可能是氯化鐵；Ⅱ可能是Fe3O4，其依據(jù)是（用化學(xué)方程式表示）3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2，驗(yàn)證該推測的實(shí)驗(yàn)方法是取少量固體，用鐵絲靠近，若發(fā)生吸引，則推測成立．

分析 （1）根據(jù)裝置圖判斷；氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，HCl易溶；
（2）在加熱條件下，F(xiàn)e與氯氣反應(yīng)生成三氯化鐵；三氯化鐵為棕黃色固體；
（3）FeCl3冷卻凝結(jié)為固體，會(huì)造成堵塞；先排除裝置中的空氣再加熱；
（4）氯氣為有毒氣體，用氫氧化鈉溶液吸收；
（5）沒有用濃硫酸干燥，會(huì)有水蒸氣，水蒸氣與Fe會(huì)反應(yīng)生成四氧化三鐵；四氧化三鐵有磁性．

解答 解：（1）由裝置圖可知，儀器A的名稱是圓底燒瓶；制備的氣體先通過飽和食鹽水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，HCl易溶，所以飽和食鹽水用于除去Cl2中的HCl；
故答案為：圓底燒瓶；除去Cl2中的HCl；
（2）裝置D中，在加熱條件下，F(xiàn)e與氯氣反應(yīng)生成三氯化鐵，其反應(yīng)的方程式為：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeCl3；反應(yīng)生成的三氯化鐵為棕黃色固體，所以裝置D可觀察到的現(xiàn)象是玻璃管中產(chǎn)生棕黃色的煙，鐵粉逐漸減少；
故答案為：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeCl3；玻璃管中產(chǎn)生棕黃色的煙，鐵粉逐漸減少；
（3）玻璃導(dǎo)管的體積較小，若用玻璃導(dǎo)管，F(xiàn)eCl3冷卻凝結(jié)為固體，F(xiàn)eCl3易在導(dǎo)管口冷凝造成堵塞；裝置中的空氣在加熱條件下能與Fe反應(yīng)生成四氧化三鐵，所以應(yīng)該先排除裝置中的空氣再加熱，即待D裝置的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)，才點(diǎn)燃酒精燈；
故答案為：若用玻璃導(dǎo)管，F(xiàn)eCl3易在導(dǎo)管口冷凝造成堵塞；待D裝置的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)，才點(diǎn)燃酒精燈；
（4）氯氣為有毒氣體會(huì)污染空氣，要進(jìn)行尾氣處理，所以用氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
故答案為：吸收尾氣防止空氣污染；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（5）沒有用濃硫酸干燥，氯氣中含有水蒸氣，在加熱條件下，水蒸氣與Fe會(huì)反應(yīng)生成四氧化三鐵，所以II可能是Fe3O4；其反應(yīng)方程式為：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；四氧化三鐵有磁性，若要檢驗(yàn)是否有四氧化三鐵可以用鐵絲，其操作為取少量固體，用鐵絲靠近，若發(fā)生吸引，則推測成立；
故答案為：Fe3O4；3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；取少量固體，用鐵絲靠近，若發(fā)生吸引，則推測成立．

點(diǎn)評 本題考查了制備方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室中氯氣的制取方法、常見尾氣的處理方法以及鐵離子的檢驗(yàn)等知識，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵，注意掌握制備方案的設(shè)計(jì)方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．四種因素：①溫度和壓強(qiáng)�、谒⒘�(shù)　③微粒本身大小�、芪⒘ｉg的距離，其中對氣態(tài)物質(zhì)體積有顯著影響的是（　�。�
A．②③④B．②④C．①③④D．①②④

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．某�；瘜W(xué)興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行探究鐵與濃硝酸的反應(yīng)．
Ⅰ．硝酸性質(zhì)的探究：
（1）加熱前，鐵絲遇濃硝酸沒有明顯現(xiàn)象，其原因是濃硝酸使鐵鈍化；
（2）加熱后，B中出現(xiàn)紅棕色氣體，該反應(yīng)中硝酸呈現(xiàn)的性質(zhì)是酸性和氧化性，為防止污染，C中的溶液應(yīng)為NaOH（填化學(xué)式）溶液．
Ⅱ．產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)的探究：
（3）提出合理假設(shè)：
假設(shè)1：產(chǎn)物中只有+3價(jià)鐵；
假設(shè)2：產(chǎn)物中只有+2價(jià)鐵；
假設(shè)3：產(chǎn)物中既有+2價(jià)鐵也有+3價(jià)鐵．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
分別取反應(yīng)后大試管A中的溶液裝入兩支試管甲、乙，在甲試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液；在乙試管中滴加KSCN溶液，觀察現(xiàn)象．
①若現(xiàn)象為：甲試管沒有明顯變化，乙試管中溶液變紅色，則假設(shè)1正確；
②若現(xiàn)象為：甲試管中溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化，則假設(shè)2正確；
③若現(xiàn)象為：若甲、乙試管中均有明顯現(xiàn)象發(fā)生，則假設(shè)3正確．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
該小組某次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物，經(jīng)檢測僅含F(xiàn)e3+，他們根據(jù)B試管中氣體顏色逐漸變淺，判斷產(chǎn)物中既有NO2也有NO生成，請寫出裝置A中生成NO反應(yīng)的離子方程式：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管（使反應(yīng)混合物的蒸氣冷凝為液體流回?zé)績?nèi)），加熱回流一段時(shí)間后換成蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品．請回答下列問題：
（1）在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應(yīng)放入碎瓷片，目的是防止暴沸．
（2）濃硫酸的作用是催化劑、吸水劑．
（3）生成乙酸乙酯的反應(yīng)方程式為CH3CH2OH+CH3COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH3CH2OOCCH3+H2O．
（4）現(xiàn)擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品，如圖是分離操作步驟流程圖．請?jiān)趫D中小括號內(nèi)填入適當(dāng)?shù)脑噭�，在中括號�?nèi)填入適當(dāng)?shù)姆蛛x方法．
試劑a是飽和碳酸鈉溶液，試劑b是稀硫酸；分離方法①是萃取分液，分離方法②是蒸餾，分離方法③是蒸餾．F是乙酸乙酯、E是乙醇．
（5）在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是除去乙酸乙酯中的水．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置圖．（夾持裝置和加熱裝置略，氣密性已檢驗(yàn)）：
（1）裝置A中盛有Na2SO3固體的儀器名稱是圓底燒瓶，該裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2SO3（固體）+H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+SO2↑+H2O，該過程體現(xiàn)了濃硫酸的酸性．
（2）反應(yīng)開始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生；B中有白色沉淀生成．
甲同學(xué)認(rèn)為該沉淀是BaSO3，認(rèn)為BaCl2能夠吸收SO2，
乙同學(xué)認(rèn)為BaCl2不能吸收SO2，該實(shí)驗(yàn)中能出現(xiàn)沉淀是因?yàn)樵撗b置中有空氣的干擾，并且他向上述實(shí)驗(yàn)生成的沉淀中加入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)沉淀并沒有溶解，所以乙認(rèn)為該沉淀不是BaSO3，而應(yīng)該是硫酸鋇，生成該沉淀的化學(xué)方程式有2SO2+O2+2H2O=2H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl．
（3）如果將生成的SO2氣體通入到硝酸鋇溶液中，生成沉淀的離子方程式為：3SO2+2NO3-+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+．
如果將亞硫酸鈉固體加入到硝酸鋇溶液中，生成沉淀的化學(xué)方程式為：Na2SO3+Ba（NO3）2=2NaNO3+BaSO3↓．
（4）若把分液漏斗中的濃H2SO4換成濃HNO3，對該實(shí)驗(yàn)是否有影響是（填“是”或“否”），理由是濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)將亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，得不到SO2氣體．
（5）工業(yè)上用CuFeS2（ 黃銅礦）冶煉金屬銅，副產(chǎn)物中也有SO2，該過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
8CuFeS2+21O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO3
CuFeS2中Cu的化合價(jià)為+2，F(xiàn)e的化合價(jià)為+2，該過程中被還原的元素是Cu、O（填元素符號．當(dāng)生成4mol銅時(shí)，此反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是50NA．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．二氧化氯是一種高效消毒劑，在60℃時(shí)用氯酸鉀與草酸反應(yīng)可生成二氧化氯，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
已知：通常狀況下二氧化氯沸點(diǎn)為11.0℃，極易爆炸，制取和使用二氧化氯時(shí)要用性質(zhì)穩(wěn)定的氣體稀釋，以防爆炸．回答下列問題：
（1）裝置A中產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2ClO3-+H2C2O4$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$CO32-+CO2↑+2ClO2↑+H2O；裝置A中還應(yīng)安裝的玻璃儀器是溫度計(jì)，其作用是控制水浴加熱溫度為60℃．
（2）裝置B用冰水浴的原因是常溫下二氧化氯為氣態(tài)，用冰水將其冷凝為液態(tài)，以防爆炸；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，裝置C的溶液中除了會(huì)產(chǎn)生少量Na2CO3外還會(huì)生成等物質(zhì)的量的另外兩種鈉鹽，其中一種為為NaClO2，則另一種鈉鹽的化學(xué)式為NaClO3．
（4）已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體NaClO2．3H2O，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體NaClO2．請補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟：a．（減壓）蒸發(fā)濃縮；b低于38℃時(shí)冷卻結(jié)晶；c．過濾、洗滌；d．干燥．
（5）工業(yè)上常用鹽酸或雙氧水還原氯酸鈉制備ClO2，用H2O2制備的ClO2比用鹽酸制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒，其主要原因是H2O2作還原劑時(shí)氧化產(chǎn)物為O2，而鹽酸作還原劑時(shí)產(chǎn)生大量Cl2．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．某同學(xué)用圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置制取乙酸乙酯．回答以下問題：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸點(diǎn)依次是78.4℃、118℃、77.1℃）

（1）在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應(yīng)放入幾塊碎瓷片，其目的是防止暴沸．
（2）在燒瓶中加入一定比例的乙醇和濃硫酸的混合液的方法是：先在燒瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢將濃硫酸加入燒瓶，邊加邊振蕩
（3）在該實(shí)驗(yàn)中，若用1mol乙醇和1mol 乙酸在濃硫酸作用下加熱，充分反應(yīng)，能否生成1mol乙酸乙酯？否，原因是該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行完全．
（4）與書中采用的實(shí)驗(yàn)裝置的不同之處是：這位同學(xué)采用了球形干燥管代替了長導(dǎo)管，并將干燥管的末端插入了飽和碳酸鈉溶液中，在此處球形干燥管的作用有：①冷凝，②防止倒吸．
（5）現(xiàn)擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品，圖2是分離操作步驟流程圖．請?jiān)趫D中圓括號內(nèi)填入適當(dāng)?shù)脑噭诜嚼ㄌ杻?nèi)填入適當(dāng)?shù)姆蛛x方法．
①試劑a是飽和碳酸鈉，試劑b是硫酸；分離方法①是分液，分離方法③是蒸餾．
②在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是除去乙酸乙酯中混有的少量水．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．銅、鐵都是日常生活中常見的金屬，它們的單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途．
請回答以下問題：
（1）超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等，其制備方法如圖1：

①Cu2+的價(jià)電子排布圖； NH4CuSO3中N、O、S三種元素的第一電離能由大到小順序?yàn)镹＞O＞S（填元素符號）．
②SO42-的空間構(gòu)型為正四面體形，SO32-離子中心原子的雜化方式為sp3雜化．
（2）請寫出向Cu（NH3）4SO4水溶液中通入SO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式．2Cu（NH3）42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-
（3）某學(xué)生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)加入過量氨水沉淀溶解，得到深藍(lán)色透明溶液，最后向該溶液中加入一定量乙醇，析出SO4•H2O晶體．
①下列說法正確的是c
a．氨氣極易溶于水，是因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間形成3種不同的氫鍵
b．NH3分子和H2O分子，分子空間構(gòu)型不同，氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角
c．Cu（NH3）4SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵
d．Cu（NH3）4SO4組成元素中電負(fù)性最大的是氮元素
②請解釋加入乙醇后析出晶體的原因．乙醇分子極性比水分子極性弱，加入乙醇降低溶劑的極性，從而減小溶質(zhì)的溶解度
（4）Cu晶體的堆積方式如圖2所示，設(shè)Cu原子半徑為r，晶體中Cu原子的配位數(shù)為，晶體的空間利用率為$\frac{4×\frac{4}{3}π{r}^{3}}{{a}^{3}}$=$\frac{4×\frac{4}{3}π{r}^{3}}{（2\sqrt{2}r）^{3}}$×100%=74.76%（列式）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

4．配平下列化學(xué)方程式或離子方程式．
（1）□KI+□KIO3+□H2SO4═□I2+□K2SO4+□H2O
（2）□MnO4-+□H++□Cl-═□Mn2++□Cl2↑+□H2O
（3）□P4+□KOH+□H2O═□K3PO4+□PH3
（4）□ClO-+□Fe（OH）3+□OH-═□Cl-+□FeO42++□H2O．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案