- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
氮化硅的强度很高，尤其是热压氮化硅，是世界上最坚硬的物质之一，氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等．制备氮化硅可将硅粉放在氮气中加热至1000℃左右直接氮化制得，实验室制备氮化硅装置示意图如下：
回答下列问题：
（1）a仪器的名称是______
（2）写出NaNO2和（NH4）2SO4反应制备氮气的化学方程式______
（3）装置B的作用是______，装置C的作用是______；
（4）已知氮化硅的化学性质稳定，但常温下易溶于氢氟酸溶液生成一种白色的胶状沉淀和一种盐，请写出此化学反应方程式：______；
（5）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如右图所示（省略夹持和净化装置）．仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是______
正确答案
分液漏斗
2NaNO2+（NH4）2SO4
除去氧气（及氮氧化物）
除去水蒸气
Si3N4+4HF+9H2O=3H2SiO3↓+4NH4F
D
解析
解：（1）由图中仪器结构可知，a为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）NaNO2和（NH4）2SO4反应生成氮气、硫酸钠与水，配平后方程式为：2NaNO2+（NH4）2SO4
（3）装置内含有氧气、反应生成的气体中可能含有氮的氧化物，装置B除去氧气（及氮氧化物）、C干燥氮气，防止对D装置反应的影响，故答案为：除去氧气（及氮氧化物）；除去水蒸气；
（4）氮化硅溶于氢氟酸溶液生成一种白色的胶状沉淀为硅酸，元素守恒确定另一种产物为NH4F，则反应的方程式为：Si3N4+4HF+9H2O=3H2SiO3↓+4NH4F；
故答案为：Si3N4+4HF+9H2O=3H2SiO3↓+4NH4F；
（5）A．氨气密度比空气小，集气瓶中导管应短进长出，故A错误；
B．澄清石灰水浓度较小，不能用来处理尾气，故B错误；
C．铁与稀硝酸反应产生的气体为NO，一氧化氮难溶于水，不能用溶液吸收，故C错误；
D．浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气可用氢氧化钠吸收，故D正确；
故选D．
磷化铝、磷化锌、磷化钙是我国目前最常见的熏蒸杀虫剂，都能与水或酸反应产生有毒气体膦（PH3），PH3具有较强的还原性，能在空气中自燃．我国粮食卫生标准规定，粮食中磷化物（以PH3计）含量≤0.05mg/kg．
某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留磷化物含量进行研究：
【实验课题】
【实验原理】
5PH3+8KMnO4+12H2SO4═5H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O
2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O
【操作流程】
安装蒸馏吸收装置→PH3的产生与吸收→转移褪色→亚硫酸钠标准溶液滴定
【实验装置】
A、D、E、F各装1.00mL浓度为5.00×10-4mol/L的酸性KMnO4溶液，B中装碱性焦性没食子酸（1，2，3-三羟基苯），C中装200g原粮．
（1）实验课题的名称是______．
（2）以磷化铝为例，写出磷化物与水反应的化学方程式______．
（3）检查上述装置气密性的方法是______．
（4）A中盛装KMnO4溶液是为除去空气中可能含有的（填“氧化性”、“还原性”）______气体； B中盛装碱性焦性没食子酸溶液的作用是______；如去除B装置，则实验中测得的PH3含量将______（填偏大、偏小或不变）．
（5）将D、E、F三装置中的吸收液、洗涤液一并置于锥形瓶中，加水稀释至25mL，用浓度为2.5×10-4mol/LNa2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液11.00mL，则该原粮中磷化物（以PH3计）的含量为______mg/kg．
正确答案
解：（1）磷化铝、磷化锌、磷化钙是我国目前最常见的熏蒸杀虫剂，都能与水或酸反应产生有毒气体膦（PH3），PH3具有较强的还原性，可用KMnO4和Na2SO3测定粮食中残留磷化物含量；安装蒸馏吸收装置，A、D、E、F各装1.00mL浓度为5.00×10-4mol/L的酸性KMnO4溶液，B中装碱性焦性没食子酸（1，2，3-三羟基苯），C中装200g原粮，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸收氧气，PH3会在氧气中燃烧，然后用高锰酸钾滴定测定PH3，然后用Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，可得磷化物含量，故答案为：粮食中残留磷化物的定量测定；
（2）依据题干信息，磷化铝和水反应，水解生成PH3和氢氧化铝，反应的化学方程式为：AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑，
故答案为：AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑；
（3）利用连续装置特征，结合气体压强变化，可以利用抽气泵抽气观察各装置中气体的产生，若有气泡冒出，证明气密性完好；
故答案为：打开抽气泵抽气，观察各装置中是否有气泡产生；
（4）依据装置图中装置中的试剂选择分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸收氧气，PH3会在氧气中燃烧，用滴定方法测定的PH3减小，结果偏低；
故答案为：还原性气体；除去空气中的O2；偏低；
（5）加水稀释至25mL，用浓度为5×10-4mol/L Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液11.00mL；依据滴定反应：2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O；2KMnO4～5Na2SO3；未反应的高锰酸钾物质的量=0.0110L×5×10-4mol/L×
故答案为：0.085．
解析
解：（1）磷化铝、磷化锌、磷化钙是我国目前最常见的熏蒸杀虫剂，都能与水或酸反应产生有毒气体膦（PH3），PH3具有较强的还原性，可用KMnO4和Na2SO3测定粮食中残留磷化物含量；安装蒸馏吸收装置，A、D、E、F各装1.00mL浓度为5.00×10-4mol/L的酸性KMnO4溶液，B中装碱性焦性没食子酸（1，2，3-三羟基苯），C中装200g原粮，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸收氧气，PH3会在氧气中燃烧，然后用高锰酸钾滴定测定PH3，然后用Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，可得磷化物含量，故答案为：粮食中残留磷化物的定量测定；
（2）依据题干信息，磷化铝和水反应，水解生成PH3和氢氧化铝，反应的化学方程式为：AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑，
故答案为：AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑；
（3）利用连续装置特征，结合气体压强变化，可以利用抽气泵抽气观察各装置中气体的产生，若有气泡冒出，证明气密性完好；
故答案为：打开抽气泵抽气，观察各装置中是否有气泡产生；
（4）依据装置图中装置中的试剂选择分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸收氧气，PH3会在氧气中燃烧，用滴定方法测定的PH3减小，结果偏低；
故答案为：还原性气体；除去空气中的O2；偏低；
（5）加水稀释至25mL，用浓度为5×10-4mol/L Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液11.00mL；依据滴定反应：2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O；2KMnO4～5Na2SO3；未反应的高锰酸钾物质的量=0.0110L×5×10-4mol/L×
故答案为：0.085．
二氯化硫（SCl2）熔点-78℃，沸点59℃，密度1.638g/mL，遇水易分解，二氯化硫与三氧化硫作用可生成重要化工试剂亚硫酰氯（SOCl2）．以下是氯气与硫合成二氯化硫的实验装置
试回答下列问题：
（1）装置B应盛放的药品是______，C中是______．
（2）实验开始前先在D中放一定量的硫粉．加热使硫熔化，然后转动和摇动烧瓶使硫附着在烧瓶内壁形成一薄层表面，这样做的目的是______．
（3）实验时，D装置需加热至50-59℃．最好采用______方式加热．如何防止E中液体挥发______．
（4）F装置中干燥管内所盛物质是______，作用是______．
（5）由二氯化硫与SO3作用生成亚硫酰氯的化学方程式为______．
正确答案
饱和食盐水
浓硫酸
增大反应的接触面积
水浴加热
将锥形瓶放入冰水中冷却
碱石灰（或固体氢氧化钠或生石灰）；
防止空气中水蒸气进入并吸收残留余的氯气
SCl2+SO3=SOCl2+SO2
解析
解：（1）实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气，浓盐酸易挥发，所以制得的氯气不纯，混有氯化氢和水，除去氯化氢用饱和食盐水，浓硫酸具有吸水性，除水用浓硫酸，
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；
（2）实验开始前先在D中放入一定量的硫粉，加热使硫熔化，然后转动和摇动烧瓶使硫附着在烧瓶内壁表面形成一薄层，可增大硫与氯气的接触面积，利于充分反应，能加快反应速率，
故答案为：增大反应的接触面积；
（3）实验时，D装置需加热至50-59℃介于水浴温度0-100℃，采用水浴加热的方式，二氯化硫（SCl2）熔点-78℃，可以将锥形瓶放入冰水中冷却，防止E中液体二氯化硫（SCl2）挥发，
故答案为：水浴加热；将锥形瓶放入冰水中冷却；
（4）二氯化硫遇水易分解，要用吸水剂碱石灰（或固体氢氧化钠或生石灰），隔绝空气中水的干扰，防止空气中水蒸气进入并吸收残留余的氯气，
故答案为：碱石灰（或固体氢氧化钠或生石灰）；防止空气中水蒸气进入并吸收残留余的氯气；
（5）根据元素守恒可知，二氯化硫与SO3作用生成亚硫酰氯的化学方程式为SCl2+SO3=SOCl2+SO2 ，
故答案为：SCl2+SO3=SOCl2+SO2．
氯酸镁[Mg（ClO3）2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg（ClO3）2•6H2O的流程如下：
已知：①卤块主要成分为MgCl2•6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质．
②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示．
（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有______，
（2）加入BaCl2的目的是______，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为______．
（3）加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为______，再进一步制取Mg（ClO3）2•6H2O的实验步骤依次为：______
①蒸发结晶；②；洗涤；将分离出去，③；④过滤、洗涤．
（4）产品中Mg（ClO3）2•6H2O含量的测定：（已知Mg（ClO3）2•6H2O的摩尔质量为299g/mol）
步骤1：准确称量3.50g产品配成100mL溶液．
步骤2：取10.00mL于锥形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL 1.000mol•L-1的FeSO4溶液，微热．
步骤3：冷却至室温，用0.100mol/L K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点．
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL．
①写出步骤2中发生反应的离子方程式：______；
②写出步骤3中发生反应的离子方程式：______；
③产品中Mg（ClO3）2•6H2O的质量分数为______．
正确答案
解：（1）过滤的原理：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法，过滤时需要制作过滤器的漏斗、滤纸、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯等，所以需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（2）卤块主要成分为MgCl2.6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质，加入氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀，所以加入BaCl2溶液的目的是除去SO42-，加入氧化镁，调节溶液的pH为4，此时铁离子形成了沉淀氢氧化铁，所以所得滤渣的主要成分为BaSO4和Fe（OH）3，
故答案为：除去SO42-或使SO42-沉淀；BaSO4和Fe（OH）3；
（3）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl2+2NaClO3═Mg（ClO3）2+2NaCl↓，根据物质的溶解度大小，溶液获得Mg（ClO3）2•6H2O晶体的方法：蒸发结晶、过滤、冷却结晶，
故答案为：MgCl2+2NaClO3=Mg（ClO3）2+2NaCl↓；趁热过滤（将滤液）冷却结晶；
（4）①氯酸根离子具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为正三价，化学方程式为：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O，
故答案为：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；
②Cr2O72-能将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
③根据化学方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，可以得出：ClO3-～6Fe2+，Cr2O72-～6Fe2+，用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为：0.100mol•L-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为：20×10-3L×1.000mol•L-1-0.009mol=0.011mol，氯酸根离子的物质的量为：
故答案为：78.3%．
解析
解：（1）过滤的原理：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法，过滤时需要制作过滤器的漏斗、滤纸、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯等，所以需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（2）卤块主要成分为MgCl2.6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质，加入氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀，所以加入BaCl2溶液的目的是除去SO42-，加入氧化镁，调节溶液的pH为4，此时铁离子形成了沉淀氢氧化铁，所以所得滤渣的主要成分为BaSO4和Fe（OH）3，
故答案为：除去SO42-或使SO42-沉淀；BaSO4和Fe（OH）3；
（3）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl2+2NaClO3═Mg（ClO3）2+2NaCl↓，根据物质的溶解度大小，溶液获得Mg（ClO3）2•6H2O晶体的方法：蒸发结晶、过滤、冷却结晶，
故答案为：MgCl2+2NaClO3=Mg（ClO3）2+2NaCl↓；趁热过滤（将滤液）冷却结晶；
（4）①氯酸根离子具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为正三价，化学方程式为：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O，
故答案为：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；
②Cr2O72-能将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
③根据化学方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，可以得出：ClO3-～6Fe2+，Cr2O72-～6Fe2+，用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为：0.100mol•L-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为：20×10-3L×1.000mol•L-1-0.009mol=0.011mol，氯酸根离子的物质的量为：
故答案为：78.3%．
已知乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷（CH3CH2Br），二者某些物理性质如下表所示：
某研究性学习小组的同学将乙醇、80%的硫酸、NaBr固体按一定比例混合后（总体积约140mL）置于图1的反应容器B中后进行加热（两个装置中的加热、固定装置及沸石均省略）．
（1）①仪器A的名称是：______；
②容器B的容积是：______，
a．150mLb．200mLc．250mL
（2）两个水槽中的液体均是冰水，使用冰水的目的是______．
（3）HBr与乙醇反应生成目标产物的化学方程式______．
（4）图1中收集到的产品中含有一定量的杂质Br2．为除去该杂质，可先向混合液中加入适量的（从下面所给试剂中选取）______，然后再进行______操作即可．
a．四氯化碳 b．碳酸钠稀溶液 c．无水CaCl2 d．无水MgSO4
（5）经过（4）处理后的目标产物中还含有少量的水等杂质，可通过向产品中加入一定量的______（从上面的a～d中选取），充分作用后，过滤，将滤液使用图2中的装置进行提纯，冷却水应从______口（填a或b）进入．
（6）若实验中使用的无水乙醇的体积是46mL，蒸馏后得到的纯溴乙烷的体积是50rnL，则溴乙烷的产率为______%．
正确答案
解：（1）①根据仪器特征，仪器A的作用是冷凝回流，名称是直形冷凝管，故答案为：直形冷凝管；
②总体积约为140mL，烧瓶中溶液体积不超过
（2）溴乙烷沸点只有38.4℃，沸点低，易挥发，两个水槽中的液体均是冰水，使用冰水的目的是：降温，减少溴乙烷的挥发，
故答案为：降温，减少溴乙烷的挥发；
（3）HBr并和乙醇发生取代反应生成溴乙烷和水：HBr+CH3CH2OH
故答案为：HBr+CH3CH2OH
（4）由于浓硫酸具有强氧化性，将HBr氧化物Br2，产物溴乙烷中混有单质溴，蒸馏不能完全除去杂质，并且操作麻烦，四氯化碳与溴乙烷、溴单质都会溶，会引入新的杂质，无水CaCl2、无水MgSO4都不能与单质溴反应，不能除去单质溴，碳酸钠溶液能和溴单质反应，溴单质被除去，溴乙烷与溶液不互溶，两者分层，用分液的方法分离，
故答案为：b； 分液；
（5）经过（3）处理后的目标产物中还含有少量的水，可通过向产品中加入一定量无水CaCl2；为了充分冷凝，蒸馏时冷水应从冷凝管的下端a口进入，上端出，
故答案为：C；a；
（6）46mL乙醇的物质的量为n（乙醇）=
故答案为：80.275．
解析
解：（1）①根据仪器特征，仪器A的作用是冷凝回流，名称是直形冷凝管，故答案为：直形冷凝管；
②总体积约为140mL，烧瓶中溶液体积不超过
（2）溴乙烷沸点只有38.4℃，沸点低，易挥发，两个水槽中的液体均是冰水，使用冰水的目的是：降温，减少溴乙烷的挥发，
故答案为：降温，减少溴乙烷的挥发；
（3）HBr并和乙醇发生取代反应生成溴乙烷和水：HBr+CH3CH2OH
故答案为：HBr+CH3CH2OH
（4）由于浓硫酸具有强氧化性，将HBr氧化物Br2，产物溴乙烷中混有单质溴，蒸馏不能完全除去杂质，并且操作麻烦，四氯化碳与溴乙烷、溴单质都会溶，会引入新的杂质，无水CaCl2、无水MgSO4都不能与单质溴反应，不能除去单质溴，碳酸钠溶液能和溴单质反应，溴单质被除去，溴乙烷与溶液不互溶，两者分层，用分液的方法分离，
故答案为：b； 分液；
（5）经过（3）处理后的目标产物中还含有少量的水，可通过向产品中加入一定量无水CaCl2；为了充分冷凝，蒸馏时冷水应从冷凝管的下端a口进入，上端出，
故答案为：C；a；
（6）46mL乙醇的物质的量为n（乙醇）=
故答案为：80.275．
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