- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
PbI2是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂--甲胺铅碘的原料．合成PbI2的实验流程如图1
（1）将铅块制成铅花的目的是______．
（2）31.05g铅花用5.00mol•L-1的硝酸溶解，至少需消耗5.00mol•L-1硝酸______mL，同时产生______L（标准状况下）NO．
（3）取一定质量（CH3COO）2Pb•nH2O样品在N2气氛中加热，测得样品固体残留率（
①（CH3COO）2Pb•nH2O中结晶水数目n=______（填数字）．
②100～200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物，则该有机物为______（写结构简式）．
（4）称取一定质量的PbI2固体，用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液，准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中，发生：2RH（s）+Pb2+（aq）=R2Pb（s）+2H+（aq），用锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液合并到锥形瓶中．加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500mol•L-1NaOH溶液滴定，到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL．计算室温时PbI2 的Ksp （请给出计算过程）．
正确答案
解：（1）将铅块制成铅花，是为了增大与酸反应的接触面积，加快溶解反应速率，故答案为：增大与酸的接触面，加快溶解反应速率；
（2）31.05g铅的物质的量为
（3）①假设样品的起始质量为100克，根据固体残留率的公式可知，75℃时剩余固体为87.75克，生成的水质量为100g-87.75g=12.25g，则醋酸铅与水的物质的量之比为
②铅的氧化物质量为58.84克，醋酸铅的物质的量为=
58.84g÷
（4）n（H+）=n（NaOH）=0.002500 mol•L-1×20.00mL×10-3L•mL-1=5.000×10-5mol
n[Pb2+（aq）]=
c（Pb2+）=
Ksp（PbI2）=c（Pb2+）•c2（I-）=4c3（Pb2+）=4×（1.000×10-3）3=4.000×10-9，故答案为：4.000×10-9．
解析
解：（1）将铅块制成铅花，是为了增大与酸反应的接触面积，加快溶解反应速率，故答案为：增大与酸的接触面，加快溶解反应速率；
（2）31.05g铅的物质的量为
（3）①假设样品的起始质量为100克，根据固体残留率的公式可知，75℃时剩余固体为87.75克，生成的水质量为100g-87.75g=12.25g，则醋酸铅与水的物质的量之比为
②铅的氧化物质量为58.84克，醋酸铅的物质的量为=
58.84g÷
（4）n（H+）=n（NaOH）=0.002500 mol•L-1×20.00mL×10-3L•mL-1=5.000×10-5mol
n[Pb2+（aq）]=
c（Pb2+）=
Ksp（PbI2）=c（Pb2+）•c2（I-）=4c3（Pb2+）=4×（1.000×10-3）3=4.000×10-9，故答案为：4.000×10-9．
实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华．下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．试回答：
（1）B中反应的化学方程式为：______；
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：______．
（3）D中反应化学方程式为：______．
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：______．
（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：______．如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：______．
正确答案
解：（1）实验室用氯气和铁反应制取氯化铁，所以首先必须制取氯气，实验室常用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水，所以B中发生的化学反应是4HCl（浓）+MnO2
故答案为：4HCl（浓）+MnO2
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，防止氧气和铁反应生成铁的氧化物而产生杂质，所以D中的反应开始前，必须排除装置中的空气，其方法是B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D，
故答案为：B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D；
（3）加热条件下，铁和氯气反应生成氯化铁，反应方程式为2Fe+3Cl2
（4）导气管口较小，D装置中的固体物质易堵塞导管口；氯气是有毒气体，不能直接排空，否则会污染环境，所以应该有一个尾气处理装置，
故答案为：导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染；
（5）该装置中有尾气处理装置，但尾气处理装置中是水溶液，会导致E中有水蒸气，会导致氯化铁产品易潮解，所以为防止氯化铁潮解，在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置，
故答案为：产品易潮解；在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．
解析
解：（1）实验室用氯气和铁反应制取氯化铁，所以首先必须制取氯气，实验室常用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水，所以B中发生的化学反应是4HCl（浓）+MnO2
故答案为：4HCl（浓）+MnO2
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，防止氧气和铁反应生成铁的氧化物而产生杂质，所以D中的反应开始前，必须排除装置中的空气，其方法是B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D，
故答案为：B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D；
（3）加热条件下，铁和氯气反应生成氯化铁，反应方程式为2Fe+3Cl2
（4）导气管口较小，D装置中的固体物质易堵塞导管口；氯气是有毒气体，不能直接排空，否则会污染环境，所以应该有一个尾气处理装置，
故答案为：导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染；
（5）该装置中有尾气处理装置，但尾气处理装置中是水溶液，会导致E中有水蒸气，会导致氯化铁产品易潮解，所以为防止氯化铁潮解，在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置，
故答案为：产品易潮解；在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．
已知苯、溴和溴苯的物理性质如下表所示
下图为苯和溴取代反应的改进实验装置．其中A为带支管的试管改制成的反应容器，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑．
填写下列空白：
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应．写出A中所发生反应的化学方程式（有机物写结构简式）：______．
（2）试管C中苯的作用是______；反应开始后，观察D试管，看到的现象为______
（3）在上述整套装置中，具有防倒吸作用的仪器有______（填字母）．
（4）反应完毕后，将a瓶中的液体取出，经过______ （填分离操作的名称）可获得获得粗溴苯，向粗溴苯中加入无水CaCl2，其目的是______
（5）经以上分离操作后，要进一步提纯粗溴苯，下列操作中必须的是______（填入正确选项前的字母）；
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取．
正确答案
解：（1）在催化剂的作用下，苯环上的氢原子溴原子所取代，生成溴苯，同时有溴化氢生成，反应为，
故答案为：
（2）溴苯中的溴易挥发，溴和苯都是非极性分子，根据相似相溶原理知，溴易溶于苯，所以苯的作用是吸收溴蒸汽；该反应中有溴化氢生成，溴化氢溶于水得到氢溴酸，氢溴酸是酸性物质，能使石蕊试液变红色；所以观察D看到的现象是D管中石蕊试液变红；
故答案为：除去HBr中混有的溴蒸气；石蕊试液变红；
（3）当两端压力发生压力变化时，液体会产生倒吸现象，DE装置中导气管不插入溶液中可以防止倒吸，倒置的漏斗下口很大，液体上升很小的高度就有很大的体积，上升的液体的本身的压力即可低偿压力的不均衡．因此由于上部还有空气隔离，液体不会倒吸入上端的细管道，所以具有防倒吸作用的仪器有DEF，故答案为：DEF；
（4）反应后的混合液静置后会出现分层现象，可选择分液漏斗进行分液操作，得到的粗溴苯中仍有少量水溶液，可加入无水CaCl2利用其有吸水性，达到吸水干燥的目的，故答案为：分液；干燥；
（5）粗溴苯中仍含有苯、溴，由于三者互溶在一起，而且它们的沸点不同，所以可采用蒸馏的方法来分离，故答案为：蒸馏．
解析
解：（1）在催化剂的作用下，苯环上的氢原子溴原子所取代，生成溴苯，同时有溴化氢生成，反应为，
故答案为：
（2）溴苯中的溴易挥发，溴和苯都是非极性分子，根据相似相溶原理知，溴易溶于苯，所以苯的作用是吸收溴蒸汽；该反应中有溴化氢生成，溴化氢溶于水得到氢溴酸，氢溴酸是酸性物质，能使石蕊试液变红色；所以观察D看到的现象是D管中石蕊试液变红；
故答案为：除去HBr中混有的溴蒸气；石蕊试液变红；
（3）当两端压力发生压力变化时，液体会产生倒吸现象，DE装置中导气管不插入溶液中可以防止倒吸，倒置的漏斗下口很大，液体上升很小的高度就有很大的体积，上升的液体的本身的压力即可低偿压力的不均衡．因此由于上部还有空气隔离，液体不会倒吸入上端的细管道，所以具有防倒吸作用的仪器有DEF，故答案为：DEF；
（4）反应后的混合液静置后会出现分层现象，可选择分液漏斗进行分液操作，得到的粗溴苯中仍有少量水溶液，可加入无水CaCl2利用其有吸水性，达到吸水干燥的目的，故答案为：分液；干燥；
（5）粗溴苯中仍含有苯、溴，由于三者互溶在一起，而且它们的沸点不同，所以可采用蒸馏的方法来分离，故答案为：蒸馏．
1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18g•cm3，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在实验中可以用如图所示装置制备1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴（表面覆盖少量水）．请填写下列空白：
（1）写出制备1，2-二溴乙烷的两个化学方程式：______、______．
（2）安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象：______．
（3）反应后期a中反应物混合液的颜色逐渐变黑，请用简要文字说明原因：______．
（4）容器c、e中NaOH溶液的作用分别是______、______．
（5）某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因______．
正确答案
CH3CH2OH
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出
浓硫酸有脱水性，能使乙醇脱水生成碳，呈黑色
除去乙烯中混有的CO2和SO2气体
吸收没有反应的溴，防止污染空气
乙醇和浓硫酸混合液没有完全反应生成乙烯，或乙烯发生（或通过液溴）速度过快
解析
解：（1）实验室中用乙醇和浓硫酸加热来制取乙烯，然后用乙烯和溴单质的加成反应来制得1，2-二溴乙烷，发生反应的化学方程式为：CH3CH2OH
故答案为：CH3CH2OH
（2）试管d发生堵塞时，b中压强不断增大，会导致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案为：b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出；
（3）a中反应物为乙醇和浓硫酸的混合液，浓硫酸有脱水性，乙醇是由C、H、O三种元素组成的有机物，浓硫酸可以使乙醇脱水，生成碳，呈黑色；
故答案为：浓硫酸有脱水性，能使乙醇脱水生成碳，呈黑色；
（4）a中浓硫酸可以使部分乙醇脱水，生成碳，碳和浓硫酸反应生成H2O、CO2和SO2气体，混合气体通过c瓶，CO2和SO2气体被氢氧化钠吸收，d中乙烯和溴反应后，没有反应完的溴被e瓶的氢氧化钠吸收，防止污染空气；
故答案为：除去乙烯中混有的CO2和SO2气体；吸收没有反应的溴，防止污染空气；
（5）当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生（或通过液溴）速度过快，导致大部分乙烯没有和溴发生反应；此外，也可能是实验过程中，乙醇和浓硫酸混合液没有完全反应生成乙烯，主要原因有：①随反应进行浓硫酸变稀，不再和乙醇发生反应，②乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃（答“控温不当“亦可），会导致副反应的发生和副产物的生成，③浓硫酸可以使部分乙醇脱水，生成碳，碳和浓硫酸反应生成H2O、CO2和SO2气体；
故答案为：乙醇和浓硫酸混合液没有完全反应生成乙烯，或乙烯发生（或通过液溴）速度过快．
亚硝酸钠被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛．以木炭、浓硝酸、水、和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示．
已知：室温下，①2NO+Na2O2═2NaNO2
②酸性条件下，NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+，5NO2-+2MnO4-+6H+═5NO3-+2Mn2++3H2O
（1）A中观察到的现象______．
（2）装置B中反应的离子方程式有______，______．
（3）装置C的作用：______，装置F的作用：______．
（4）若无装置D，则E中产物除亚硝酸钠外还含有副产物______．（填化学式）
（5）NaNO2有像食盐一样的咸味，但能引起中毒．已知亚硝酸钠能发生如下反应：2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O，根据上述反应，可以用试剂和生活中常见的物质进行实验，以鉴别亚硝酸钠和食盐．进行实验时，必须选用的物质有______．
A．自来水 B．碘化钾淀粉试液 C．淀粉 D．白糖 E．食醋 F．白酒
（6）充分反应后，某同学设计实验对E中NaNO2的含量进行检测．称取E中固体2g，完全溶解配制成溶液100ml，取出25ml溶液用0.100mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定（杂质不与KMnO4反应），消耗KMnO4溶液20ml，求样品中亚硝酸钠的质量分数（保留小数点后1位）（已知：NaNO2摩尔质量69g/mol）
正确答案
解：装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水；通过装置E中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气．
（1）根据装置图可知，A中浓硝酸与木炭发生氧化还原反应生成CO2和NO2以及水，因此A中观察到的现象有红棕色气体生成，
故答案为：有红棕色气体生成；
（2）NO2溶于水生成NO和硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO↑，硝酸具有氧化性能把金属铜氧化，则装置B中反应的离子方程式有3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO↑、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO↑；3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）NO2极易溶于水与水反应，所以装置C的作用是防止倒吸；NO与过氧化钠反应后有剩余，随意排放容易引起大气污染，而NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化，则装置F的作用吸收未反应的NO，
故答案为：防止倒吸；吸收未反应的NO；
（4）生成的NO中含有CO2和水蒸气，二者均能与过氧化钠反应，而碱石灰可以吸收CO2和水蒸气，所以如果没有D装置，则E中产物除亚硝酸钠外还含有副产物Na2CO3、NaOH，
故答案为：Na2CO3、NaOH；
（5）鉴别NaNO2和NaCl，由2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O及碘遇淀粉变蓝可知，则选择试剂为BE，
故答案为：BE；
（6）消耗高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L×0.02L=0.002mol，则根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知，亚硝酸钠的物质的量是0.002mol×
答：质量分数为69.0%．
解析
解：装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水；通过装置E中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气．
（1）根据装置图可知，A中浓硝酸与木炭发生氧化还原反应生成CO2和NO2以及水，因此A中观察到的现象有红棕色气体生成，
故答案为：有红棕色气体生成；
（2）NO2溶于水生成NO和硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO↑，硝酸具有氧化性能把金属铜氧化，则装置B中反应的离子方程式有3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO↑、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO↑；3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）NO2极易溶于水与水反应，所以装置C的作用是防止倒吸；NO与过氧化钠反应后有剩余，随意排放容易引起大气污染，而NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化，则装置F的作用吸收未反应的NO，
故答案为：防止倒吸；吸收未反应的NO；
（4）生成的NO中含有CO2和水蒸气，二者均能与过氧化钠反应，而碱石灰可以吸收CO2和水蒸气，所以如果没有D装置，则E中产物除亚硝酸钠外还含有副产物Na2CO3、NaOH，
故答案为：Na2CO3、NaOH；
（5）鉴别NaNO2和NaCl，由2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O及碘遇淀粉变蓝可知，则选择试剂为BE，
故答案为：BE；
（6）消耗高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L×0.02L=0.002mol，则根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知，亚硝酸钠的物质的量是0.002mol×
答：质量分数为69.0%．
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