- 比色法
- 共1072题
一氯甲烷，也叫甲基氯，常温下是无色气体，密度为0.9159g/cm，熔点为-97.73℃，沸点为-24.2℃，18℃时在水中的溶解度为280毫升/毫升水，与乙醚、丙酮或苯互溶，能溶于乙醇．在实验室里可用如图装置制取一氯甲烷：
制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别盛有甲醇和浓盐酸．试填下下列空白：
（1）制备一氯甲烷的化学方程式______；
（2）装置b的作用是______；
（3）已知卤代烃能发生碱性水解，转化为醇，装置e中可能发生的反应方程式为______；
（4）检验气体产物CH3Cl的方法是：在e的逸出口点燃CH3Cl气体，火焰呈蓝绿色（与其它烃燃烧现象有明显区别），CH3Cl燃烧的化学方程式为______；
（5）实验中实际按甲醇和浓盐酸1：2（物质量之比）进行反应的理由是______；
（6）某同学在关闭活塞x的情况下做此实验时发现，收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇，弄演算的混合液的量比正常情况下多（装置的气密性没有问题），其原因是______；
（7）实验结束后，d中收集到的液体中含有______．
正确答案
解：从左向右的实验仪器作用分别为：制取一氯甲烷，防倒吸，排水法收集一氯甲烷气体，接收排水集气体时排出的水，尾气吸收；
（1）制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别盛有甲醇和浓盐酸，故该实验中的一氯甲烷应该用甲醇和浓盐酸制得，方程式为：CH3OH+HCl
故答案为：CH3OH+HCl
（2）由于氯化氢极易挥发，而氯化氢又极易溶解在水中，所以装置b的作用是防止倒吸，保证安全，故答案为：防止倒吸；
（3）浓盐酸易挥发，卤代烃能发生水解，生成乙醇和氯化氢，装置e为尾气吸收装置，吸收的为氯化氢气体，发生的反应为：NaOH+HCl=NaCl+H2O；
故答案为：NaOH+HCl=NaCl+H2O；
（4）根据一氯甲烷的组成元素可知，一氯甲烷燃烧的生成物应该是CO2、水和氯化氢，则CH3Cl燃烧的化学方程式是：2CH3Cl+3O2
故答案为：2CH3Cl+3O2
（5）根据CH3OH+HCl
故答案为：可使甲醇充分反应，转化成一氯甲烷；
（6）根据已知条件可知，甲醇沸点较低（64.7℃），受热时易挥发，致使一部分未反应而逸出，所以收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇、浓盐酸的混和溶液的量比正常情况下多；
故答案为：甲醇沸点较低（64.7℃），受热时易挥发，致使一部分未反应而逸出；
（7）由于甲醇和盐酸都是易溶于水的，一氯甲烷也可以部分溶于水，因此排水法收集一氯甲烷时，排出的水（d中收集到的液体）中可能含有甲醇、盐酸、一氯甲烷，
故答案为：甲醇、盐酸、一氯甲烷．
解析
解：从左向右的实验仪器作用分别为：制取一氯甲烷，防倒吸，排水法收集一氯甲烷气体，接收排水集气体时排出的水，尾气吸收；
（1）制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别盛有甲醇和浓盐酸，故该实验中的一氯甲烷应该用甲醇和浓盐酸制得，方程式为：CH3OH+HCl
故答案为：CH3OH+HCl
（2）由于氯化氢极易挥发，而氯化氢又极易溶解在水中，所以装置b的作用是防止倒吸，保证安全，故答案为：防止倒吸；
（3）浓盐酸易挥发，卤代烃能发生水解，生成乙醇和氯化氢，装置e为尾气吸收装置，吸收的为氯化氢气体，发生的反应为：NaOH+HCl=NaCl+H2O；
故答案为：NaOH+HCl=NaCl+H2O；
（4）根据一氯甲烷的组成元素可知，一氯甲烷燃烧的生成物应该是CO2、水和氯化氢，则CH3Cl燃烧的化学方程式是：2CH3Cl+3O2
故答案为：2CH3Cl+3O2
（5）根据CH3OH+HCl
故答案为：可使甲醇充分反应，转化成一氯甲烷；
（6）根据已知条件可知，甲醇沸点较低（64.7℃），受热时易挥发，致使一部分未反应而逸出，所以收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇、浓盐酸的混和溶液的量比正常情况下多；
故答案为：甲醇沸点较低（64.7℃），受热时易挥发，致使一部分未反应而逸出；
（7）由于甲醇和盐酸都是易溶于水的，一氯甲烷也可以部分溶于水，因此排水法收集一氯甲烷时，排出的水（d中收集到的液体）中可能含有甲醇、盐酸、一氯甲烷，
故答案为：甲醇、盐酸、一氯甲烷．
CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．工业上利用水钴矿〔主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等〕制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下：
已知：
①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）
③CoCl2•6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴．
（1）水钴矿进行预处理时加入Na2SO3的主要作用是______．
（2）写出NaClO3在浸出液中发生主要反应的离子方程式______；若不慎向“浸出液”中加了过量的NaClO3，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式______．
（3）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是______、______和过滤．
（4）浸出液加Na2CO3调pH至5.2时，所得滤液中金属离子有______．
（5）萃取液中含有的主要金属阳离子是______．
（6）为测定粗产品中CoCl2•6H2O的含量，称取16.4克的粗产品溶于水配成100.0mL溶液，从中取出25.0mL与足量AgNO3溶液混合，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量为4.6克．则粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数是______．
正确答案
解：（1）水钴矿进行预处理时，Na2SO3是还原剂，还原Co3+为Co2+，反应的离子方程式为：Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O，
故答案为：还原Co3+；
（2）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，其反应的离子方程式为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；在酸性条件下，NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，其反应的离子方程式为：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
故答案为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
（3）利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体，其操作步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶和过滤；
故答案为：蒸发；冷却；
（4）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，加Na2CO3调pH至5.2，Fe3+、Al3+沉淀完全，此时溶液中的金属离子主要有Co2+、Mn2+、Na+，
故答案为：Co2+、Mn2+、Na+；
（5）根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取作用可知，此时萃取液中金属离子为Mn2+，
故答案为：Mn2+；
（6）根据CoCl2•6H2O～2AgCl，16.4g
238 287
x 4.6g，x=3.81g
则粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数是
故答案为：93.0%．
解析
解：（1）水钴矿进行预处理时，Na2SO3是还原剂，还原Co3+为Co2+，反应的离子方程式为：Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O，
故答案为：还原Co3+；
（2）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，其反应的离子方程式为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；在酸性条件下，NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，其反应的离子方程式为：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
故答案为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
（3）利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体，其操作步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶和过滤；
故答案为：蒸发；冷却；
（4）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，加Na2CO3调pH至5.2，Fe3+、Al3+沉淀完全，此时溶液中的金属离子主要有Co2+、Mn2+、Na+，
故答案为：Co2+、Mn2+、Na+；
（5）根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取作用可知，此时萃取液中金属离子为Mn2+，
故答案为：Mn2+；
（6）根据CoCl2•6H2O～2AgCl，16.4g
238 287
x 4.6g，x=3.81g
则粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数是
故答案为：93.0%．
氧化铁俗称铁红，可用于水泥制件、橡胶制品、塑料制品的着色，在工业上有广泛的用途，某工厂采用生产钛白粉的下脚料（含大量FeSO4的废液）为原料来制备氧化铁，如图所示．
已知煅烧过程中的化学反应方程式为：FeCO3
（1）向下脚料废液中加入铁皮的作用是（用有关的离子方程式表示）______．
（2）加入20%H2SO4的作用是______．
（3）浓缩结晶后得到的晶体是______（填化学式），A中所含的离子除H+、OH-、NH4+外，还含有大量的______，检验该离子的方法是______．
（4）写出步骤“合成”中发生的化学变化（用化学方程式表示）______．
正确答案
解：下脚料中含有硫酸亚铁，向稀硫酸、铁片发生反应生成硫酸亚铁，且稀硫酸能抑制硫酸亚铁水解，然后向溶液中加入絮凝剂和水，得到吸附杂质的絮凝剂，然后过滤得到滤液，浓缩结晶滤液，得到FeSO4•7H2O，然后向溶液中加入碳酸氢铵，发生的反应为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+（ NH4）2 SO4+CO2↑+H2O，然后洗涤过滤得到A，滤液A为（NH4）2 SO4，碳酸铁煅烧生成三氧化二铁．
（1）铁皮可将三价铁转化为二价铁，离子方程式2Fe3++Fe→3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe→3Fe2+；
（2）硫酸亚铁为强酸弱碱盐，水解显酸性，所以要保存硫酸亚铁不变质，应加入硫酸和铁，硫酸作用Fe2+抑制的水解，铁皮的作用防止Fe3+的氧化，故答案为：抑制FeSO4水解；
（3）浓缩结晶滤液，得到FeSO4•7H2O，滤液A为（NH4）2 SO4，加盐酸酸化的BaCl2溶液，如有白色沉淀生成，表示溶液中含有SO42-，故答案为：FeSO4•7H2O；SO42-；加盐酸酸化的BaCl2溶液，如有白色沉淀生成，表示溶液中含有SO42-；
（4）硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸铁、硫酸铵和二氧化碳、水，化学方程式：FeSO4+2NH4HCO3→FeCO3↓+（ NH4）2 SO4+CO2↑+H2O；
故答案为：FeSO4+2NH4HCO3→FeCO3↓+（ NH4）2 SO4+CO2↑+H2O．
解析
解：下脚料中含有硫酸亚铁，向稀硫酸、铁片发生反应生成硫酸亚铁，且稀硫酸能抑制硫酸亚铁水解，然后向溶液中加入絮凝剂和水，得到吸附杂质的絮凝剂，然后过滤得到滤液，浓缩结晶滤液，得到FeSO4•7H2O，然后向溶液中加入碳酸氢铵，发生的反应为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+（ NH4）2 SO4+CO2↑+H2O，然后洗涤过滤得到A，滤液A为（NH4）2 SO4，碳酸铁煅烧生成三氧化二铁．
（1）铁皮可将三价铁转化为二价铁，离子方程式2Fe3++Fe→3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe→3Fe2+；
（2）硫酸亚铁为强酸弱碱盐，水解显酸性，所以要保存硫酸亚铁不变质，应加入硫酸和铁，硫酸作用Fe2+抑制的水解，铁皮的作用防止Fe3+的氧化，故答案为：抑制FeSO4水解；
（3）浓缩结晶滤液，得到FeSO4•7H2O，滤液A为（NH4）2 SO4，加盐酸酸化的BaCl2溶液，如有白色沉淀生成，表示溶液中含有SO42-，故答案为：FeSO4•7H2O；SO42-；加盐酸酸化的BaCl2溶液，如有白色沉淀生成，表示溶液中含有SO42-；
（4）硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸铁、硫酸铵和二氧化碳、水，化学方程式：FeSO4+2NH4HCO3→FeCO3↓+（ NH4）2 SO4+CO2↑+H2O；
故答案为：FeSO4+2NH4HCO3→FeCO3↓+（ NH4）2 SO4+CO2↑+H2O．
在实验室里按照如图装置制取少量FeCl3，所通过的气体过量且反应充分．试回答以下问题：
（1）B装置中盛放的溶液是______；C装置的作用是______；
（2）写出D装置中反应的化学方程式：______；
（3）写出E装置中反应的离子方程式：______；
（4）用此方法可制得无水氯化铁．你认为能否改用Fe和盐酸反应，再通入过量氯气、蒸干溶液的方法来制取无水氯化铁？______（填“是”或“否”）；说明理由：______．
正确答案
解：（1）氯化氢具有挥发性，则制取的氯气中混有氯化氢杂志，需要用饱和NaCl溶液除去；如果进入B的气体不干燥，FeCl3容易水解，装置C的作用是干燥Cl2，防止FeCl3的水解，
故答案为：饱和NaCl溶液干燥Cl2；
（2）D装置中Fe与氯气反应生成氯化铁，反应方程式为：2Fe+3Cl2
故答案为：2Fe+3Cl2
（3）氯气有毒，则E为尾气吸收装置，发生的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2NaOH=Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：Cl2+2NaOH=Cl-+ClO-+H2O；
（4）由于氯化铁会发生水解反应，则无法通过蒸干溶液的方法获得氯化铁，
故答案为：否；氯化铁会发生水解反应．
解析
解：（1）氯化氢具有挥发性，则制取的氯气中混有氯化氢杂志，需要用饱和NaCl溶液除去；如果进入B的气体不干燥，FeCl3容易水解，装置C的作用是干燥Cl2，防止FeCl3的水解，
故答案为：饱和NaCl溶液干燥Cl2；
（2）D装置中Fe与氯气反应生成氯化铁，反应方程式为：2Fe+3Cl2
故答案为：2Fe+3Cl2
（3）氯气有毒，则E为尾气吸收装置，发生的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2NaOH=Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：Cl2+2NaOH=Cl-+ClO-+H2O；
（4）由于氯化铁会发生水解反应，则无法通过蒸干溶液的方法获得氯化铁，
故答案为：否；氯化铁会发生水解反应．
二氯化二硫（S2Cl2）在工业上用于橡胶的硫化．为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：
①将干燥的氯气在110℃～140℃与硫反应，即可得S2Cl2粗品．
②有关物质的部分性质如下表：
设计实验装置图如下：
（1）上图中尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见______．利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：
（2）B中反应的离子方程式______．
（3）C中的试剂是______．F的作用是______．
（4）如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是______，在F中可能出现的现象是______．
（5）为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和______．
正确答案
在G和H之间增加干燥装置
MnO2+4H++2Cl-
饱和食盐水
导气、冷凝
产率降低（或S2Cl2分解
有固体产生
控制浓盐酸的滴速不要过快
解析
解：（1）①G收集产品，H中氢氧化钠溶液中水蒸气易挥发，进入G中，易使S2Cl2水解．在G和H之间增加干燥装置．
②若B中气压过大，A中浓盐酸不容易滴下，A与B之间应接一根导管，使A与B内气压相平衡，浓盐酸在重力作用下顺利滴入烧瓶．故答案为：在G和H之间增加干燥装置．
（2）用固液加热的方法制Cl2，常用浓盐酸和二氧化锰反应制取，反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（3）氯气中氯化氢用饱和食盐水吸收，用浓硫酸干燥，先除氯化氢，后干燥．故C中试剂饱和食盐水（或水）．F导管较长有两个作用：导出产品和冷凝产品．导气、冷凝．
故答案为：饱和食盐水；导气、冷凝．
（4）产品热稳定性差，温度过高，产品部分生成了二氯化硫，产率偏低．根据硫的熔点和沸点知，温度过高，使部分硫变成蒸汽，而硫的熔点较低，易凝固，导致堵塞F管．
故答案为：产率降低（或S2Cl2分解）；有固体产生．
（5）由信息可知，可能因温度、水蒸气因素引入HCl，S，SO2，SCl2杂质．若滴加盐酸过快，部分水蒸气没有被硫酸吸收，导入E管中．故应控制浓盐酸的滴速不要过快．
故答案为：控制浓盐酸的滴速不要过快．
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