- 比色法
- 共1072题
【定量实验设计】某研究性学习小组查阅资料获得晶体M的制备原理,他们进行如下探究:
【制备晶体】
以CrCl2•4H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下,合成了晶体M.
(1)溶液中分离出晶体M的操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥.他们用冰水和饱和食盐水的混合物洗涤晶体M,其目的是______.制备过程中需要加热,但是,温度过高造成的后果是______.
【测定组成】
为了测定M晶体组成,他们设计如下实验.装置如图所示(加热仪器和固定仪器省略).
为确定其组成,进行如下实验:
①氨的测定:精确称M晶体,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20% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用一定量的盐酸溶液吸收.蒸氨结束后取下接收瓶,用一定浓度的NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗一定体积的NaOH溶液.
②氯的测定:准确称取a g样品M溶于蒸馏水,配成100mL溶液.量取25.00mL配制的溶液用c mol•L-1AgNO3标准溶液滴定,滴加3滴0.01mol•L-1K2CrO4溶液(作指示剂),至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色),消耗AgNO3溶液为b mL.
(2)安全管的作用是______.
(3)用氢氧化钠标准溶液滴定过量的氯化氢,部分操作步骤是检查滴定管是否漏液、用蒸馏水洗涤、______、排滴定管尖嘴的气泡、______、滴定、读数、记录并处理数据;下列操作或情况会使测定样品中NH3的质量分数偏高的是______(填代号).
A.装置气密性不好 B.用酚酞作指示剂
C.滴定终点时俯视读数 D.滴定时NaOH溶液外溅
(4)已知:硝酸银热稳定性差;Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10
选择棕色滴定管盛装标准浓度的硝酸银溶液,滴定终点时,若溶液中
c(CrO42-)为2.8×10-3mol•L-1,则c(Ag+)=______.
(5)根据上述实验数据,列出样品M中氯元素质量分数计算式______.如果滴加K2CrO4溶液过多,测得结果会______(填:偏高、偏低或无影响).
(6)经测定,晶体M中铬、氨和氯的质量之比为104:136:213.写出制备M晶体的化学方程式______.
正确答案
解:【制备晶体】
(1)晶体析出后过滤得到晶体,用冰饱和食盐水洗涤晶体,目的是减少晶体M溶解量,双氧水受热易分解2H2O22H2O+O2↑,液氨易挥发,加热温度过高,导致反应物损失,
故答案为:降低晶体溶解度;加快双氧水分解和液氨挥发;
【测定组成】
(2)A装置用于提供水蒸汽,需要加热.导管起平衡气压作用,故答案为:平衡气压;
(3)滴定管经检漏之后,用标准氢氧化钠溶液润洗、滴定管0刻度在上方,需调节液面至0刻度及0刻度以下才可读数,
A.装置漏气,部分氨气扩散了,测定的NH3质量分数偏低,故A错误;
B.强碱滴定强酸可以选择甲基橙作或酚酞作指示剂,不会导致误差,故B错误;
C.滴定终点时俯视读数,读数小于实际体积,测定消耗氢氧化钠溶液体积偏小,NH3质量分数偏高,故C正确;
D.滴定液外溅,导致测得剩余盐酸体积偏大,NH3质量分数偏小,故D错误;
故答案为:用标准NaOH溶液润洗;调节碱式滴定管内液面至0刻度或0刻度以下;C;
(4)硝酸银很不稳定,在光照的条件下易分解:2AgNO32NO2↑+O2↑+2Ag,应选择棕色滴定管盛装硝酸银溶液,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)•c(CrO42-),c(Ag+)=
=
mol•L-1=2.0×10-5mol•L-1,
故答案为:2.0×10-5mol•L-1;
(5)Ag+Cl=AgCl(s),(Cl)=,铬酸银Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12,氯化银Ksp(AgCl)=1.8×10-10,铬酸银的溶解度比氯化银稍大一些.如果滴加铬酸钾溶液过多,会提前生成铬酸银,即氯离子没有完全转化成氯化银,导致提前指示终点,测得氯元素质量分数偏低,
故答案为:;偏低;
(6)(Cr):(NH):(Cl)=:
:
=1:4:3,M的化学式为Cr(NH)Cl3.M中铬元素化合价为+3,化学方程式为2CrCl2+H2O2+6NH3+2NH4Cl
2Cr(NH3)4Cl3+2H2O,
故答案为:2CrCl2+H2O2+6NH3+2NH4Cl2Cr(NH3)4Cl3+2H2O.
解析
解:【制备晶体】
(1)晶体析出后过滤得到晶体,用冰饱和食盐水洗涤晶体,目的是减少晶体M溶解量,双氧水受热易分解2H2O22H2O+O2↑,液氨易挥发,加热温度过高,导致反应物损失,
故答案为:降低晶体溶解度;加快双氧水分解和液氨挥发;
【测定组成】
(2)A装置用于提供水蒸汽,需要加热.导管起平衡气压作用,故答案为:平衡气压;
(3)滴定管经检漏之后,用标准氢氧化钠溶液润洗、滴定管0刻度在上方,需调节液面至0刻度及0刻度以下才可读数,
A.装置漏气,部分氨气扩散了,测定的NH3质量分数偏低,故A错误;
B.强碱滴定强酸可以选择甲基橙作或酚酞作指示剂,不会导致误差,故B错误;
C.滴定终点时俯视读数,读数小于实际体积,测定消耗氢氧化钠溶液体积偏小,NH3质量分数偏高,故C正确;
D.滴定液外溅,导致测得剩余盐酸体积偏大,NH3质量分数偏小,故D错误;
故答案为:用标准NaOH溶液润洗;调节碱式滴定管内液面至0刻度或0刻度以下;C;
(4)硝酸银很不稳定,在光照的条件下易分解:2AgNO32NO2↑+O2↑+2Ag,应选择棕色滴定管盛装硝酸银溶液,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)•c(CrO42-),c(Ag+)=
=
mol•L-1=2.0×10-5mol•L-1,
故答案为:2.0×10-5mol•L-1;
(5)Ag+Cl=AgCl(s),(Cl)=,铬酸银Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12,氯化银Ksp(AgCl)=1.8×10-10,铬酸银的溶解度比氯化银稍大一些.如果滴加铬酸钾溶液过多,会提前生成铬酸银,即氯离子没有完全转化成氯化银,导致提前指示终点,测得氯元素质量分数偏低,
故答案为:;偏低;
(6)(Cr):(NH):(Cl)=:
:
=1:4:3,M的化学式为Cr(NH)Cl3.M中铬元素化合价为+3,化学方程式为2CrCl2+H2O2+6NH3+2NH4Cl
2Cr(NH3)4Cl3+2H2O,
故答案为:2CrCl2+H2O2+6NH3+2NH4Cl2Cr(NH3)4Cl3+2H2O.
硫酸铁铵[aFe2(SO4)3•b(NH4)2SO4•cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等.某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵.
请回答下列问题:
(1)下列物质中最适合的氧化剂B是______;
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4 d.K2Cr2O7
反应的离子方程式______.
(2)上述流程中,用足量最适合的氧化剂B氧化之后和加热蒸发之前,需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化,能否用酸性的KMnO4溶液?并说明理由______.(可用文字或方程式说明)
(3)检验硫酸铁铵中NH4+的方法是______.
(4)称取14.00g所得样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀;向另一份溶液中加入含0.05mol Ba (NO3)2的溶液,恰好完全反应.则该硫酸铁铵的化学式为______.
正确答案
解:原料中加入硫酸酸化,可生成硫酸钙沉淀,减压过滤后加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁,加入硫酸铵,在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵;
(1)为避免引入新杂质,应加入过氧化氢为氧化剂,还原产物是水,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:b;H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;
(2)酸性高锰酸钾溶液氧化性很强,可以氧化二价铁和双氧水,故答案为:不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
(3)检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有NH4+,
故答案为:在试管中加入少量样品和NaOH固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色;
(4)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀,应为Fe(OH)3,
n(Fe(OH)3)==0.02mol,
向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,
所以14.00g样品中含有Fe2(SO4)30.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH4)2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,
则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,
n(H2O)==0.04mol,
n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,
所以化学式为Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O,
故答案为:Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O.
解析
解:原料中加入硫酸酸化,可生成硫酸钙沉淀,减压过滤后加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁,加入硫酸铵,在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵;
(1)为避免引入新杂质,应加入过氧化氢为氧化剂,还原产物是水,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:b;H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;
(2)酸性高锰酸钾溶液氧化性很强,可以氧化二价铁和双氧水,故答案为:不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
(3)检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有NH4+,
故答案为:在试管中加入少量样品和NaOH固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色;
(4)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀,应为Fe(OH)3,
n(Fe(OH)3)==0.02mol,
向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,
所以14.00g样品中含有Fe2(SO4)30.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH4)2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,
则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,
n(H2O)==0.04mol,
n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,
所以化学式为Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O,
故答案为:Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O.
亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐可稳定存在.硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]为浅绿色晶体,商品名为摩尔盐,易溶于水,不溶于乙醇. 通常可用如下步骤在实验室中少量制备:
步骤I:铁屑的净化
将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁粉.
步骤2:硫酸亚铁的制取
向处理过的铁屑中加入过量的3moL•L-1H2SO4溶液,在600c左右使其反应到不再 产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液.
步骤3:晶体的制备
向所得FeSO4溶液中加入少景3moL•L-1H2SO4溶液,再加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体.
请回答下列问题:
(1)在步骤I的操作中,分离出液体的方法通常不用过滤,使用的操作是______(填写操 作名称),该操作需要下列仪器中的______填仪器的编号).
①铁架台②燃烧匙③烧杯④广口瓶
⑤研钵 ⑥玻璃棒⑦酒精灯
(2)在步骤2中加热的同时应适当补充水,使溶液的体 积基本保持不变,这样做的原因是______.
(3)在步骤3中,先加少最稀硫酸的作用是______,蒸发浓缩时加热到______时停止加热:通常为加快过滤速度使用抽滤装置如图所示,其中装置A作用是______;抽滤后还 要用少量______ (填试剂名称)来洗去晶体表面杂质.
(4)本实验制取的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质.检验晶体中含有Fe3+方法是______.
正确答案
倾析
③⑥
防止硫酸亚铁晶体析出
防止Fe2+、NH4+的水解
溶液表面有晶膜出现
防止倒吸
酒精
取少量晶体溶于水,滴加KSCN,溶液显血红色
解析
解:(1)用碳酸钠洗去油污的废铁屑,沉淀的颗粒较大,静止后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离,倾入溶液时,应让溶液沿着玻璃棒流入另一烧杯中,让沉淀尽可能地留在烧杯内,所以该操作需要的仪器为③烧杯;⑥玻璃棒,
故答案为:倾析;③⑥;
(2)在步骤2中加热,溶剂随温度的升高减少,如果不适当补充水,硫酸亚铁晶体可能析出,所以加水使溶液的体积基本保持不变,可防止硫酸亚铁晶体析出,
故答案为:可防止硫酸亚铁晶体析出;
(3)NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;Fe2++2H2O⇌Fe(OH)2+2H+,NH4+、Fe2+水解呈酸性,加入少量硫酸抑制Fe2+、NH4+的水解,得到更多的产品;硫酸亚铁铵晶体中的结晶水受热容易失去,蒸干会使晶体分解,所以蒸发浓缩时加热到溶液表面有晶膜出现时停止加热,采取蒸发浓缩、冷却结晶方法,通过减压过滤(或抽滤)等得到较为干燥的晶体;乙醇易挥发,抽滤后还要用少量酒精来洗去晶体表面杂质,
故答案为:防止Fe2+、NH4+的水解;溶液表面有晶膜出现;防止倒吸;酒精;
(4)检验Fe3+常用的试剂是KSCN溶液,将晶体配成溶液,向溶液中滴入KSCN溶液,Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,溶液变为血红色,说明含有Fe3+,
故答案为:取少量晶体溶于水,滴加KSCN,溶液显血红色.
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物.某工厂以孔雀石为主要原料制备CuSO4•5H2O及纳米材料G,主要步骤如下:
已知该条件下,通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2+沉淀完全.Fe3+、Fe2+、Cu2+开始沉淀及完全沉淀的pH分别如下:
请回答下列问题:
(1)孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应的化学方程式为______.
(2)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+.要检验其中的Fe2+应选择下列试剂中的______(填序号).
a.KMnO4 b.NaOH C.H2O2 d.KSCN
(3)试剂①是一种氧化剂,加入该氧化剂的作用是______;
(4)向溶液B中加入试剂②的化学式为______.
(5)气体E和气体F应该先通入CaCl2溶液中的是______(填化学式).写出制备G和H的化学反应方程式______.
(6)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,反应中MnO4-还原为Mn2+,则该反应的离子方程式为______.取A溶液20.00mL,用去0.0240mol/L KMnO4溶液16.00mL时,恰好达到滴定终点,则A溶液中Fe2+浓度为______.
正确答案
解:(1)碱式碳酸铜为碱式盐能与稀硫酸反应:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,生成硫酸铜、水和二氧化碳,
故答案为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;
(2)Fe2+具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,与KSCN不反应,加入氢氧化钠溶液可生成氢氧化铁、氢氧化铜沉淀而不能检验Fe2+,双氧水,双氧水是一种绿色试剂,将Fe2+氧化为Fe3+,但无明显现象,只有a正确,
故答案为:a;
(3)试剂①是一种氧化剂,将Fe2+转化为Fe3+且不能引进杂质,可选取双氧水,以便在Cu(OH)2沉淀之前,通过调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀完全,
故答案为:将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+(以便在Cu(OH)2沉淀之前,通过调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀完全)
(4)在溶液B中加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀,且不引入新的杂质,根据表中数据,Fe3+完全沉淀时PH的范围是2.2~3.2,
故答案为:CuO或Cu(OH)2或CaCO3 或Cu2(OH)2CO3;
(5)根据流程图知,生成的气体E为二氧化碳、氢气,在氯化钙溶液中通入气体F为氨气制备碳酸钙纳米材料,因为二氧化碳不与氯化钙溶液反应,同时二氧化碳在水中的溶解度很小,因此,要先向氯化钙溶液中加入氨水或通入氨气,在碱性溶液中通入二氧化碳,增加二氧化碳的溶解度,从而生成碳酸钙,反应方程式为:2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,
故答案为:NH3;2NH3+CO2+H2O+CaCl2→CaCO3↓+2NH4Cl;
(6)Fe2+溶液与KMnO4溶液发生氧化还原反应,反应中MnO4-被还原为Mn2+,最小公倍数为5,所以KMnO4前系数为1,Fe2+前系数为5,反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,根据离子方程可知MnO4-~5Fe2+,用去 KMnO4的物质的量为16.00mL×0.0240mol/L=3.84×10-4mol,所以A溶液中Fe2+浓度为=0.096mol/L,
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;0.096mol/L.
解析
解:(1)碱式碳酸铜为碱式盐能与稀硫酸反应:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,生成硫酸铜、水和二氧化碳,
故答案为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;
(2)Fe2+具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,与KSCN不反应,加入氢氧化钠溶液可生成氢氧化铁、氢氧化铜沉淀而不能检验Fe2+,双氧水,双氧水是一种绿色试剂,将Fe2+氧化为Fe3+,但无明显现象,只有a正确,
故答案为:a;
(3)试剂①是一种氧化剂,将Fe2+转化为Fe3+且不能引进杂质,可选取双氧水,以便在Cu(OH)2沉淀之前,通过调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀完全,
故答案为:将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+(以便在Cu(OH)2沉淀之前,通过调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀完全)
(4)在溶液B中加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀,且不引入新的杂质,根据表中数据,Fe3+完全沉淀时PH的范围是2.2~3.2,
故答案为:CuO或Cu(OH)2或CaCO3 或Cu2(OH)2CO3;
(5)根据流程图知,生成的气体E为二氧化碳、氢气,在氯化钙溶液中通入气体F为氨气制备碳酸钙纳米材料,因为二氧化碳不与氯化钙溶液反应,同时二氧化碳在水中的溶解度很小,因此,要先向氯化钙溶液中加入氨水或通入氨气,在碱性溶液中通入二氧化碳,增加二氧化碳的溶解度,从而生成碳酸钙,反应方程式为:2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,
故答案为:NH3;2NH3+CO2+H2O+CaCl2→CaCO3↓+2NH4Cl;
(6)Fe2+溶液与KMnO4溶液发生氧化还原反应,反应中MnO4-被还原为Mn2+,最小公倍数为5,所以KMnO4前系数为1,Fe2+前系数为5,反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,根据离子方程可知MnO4-~5Fe2+,用去 KMnO4的物质的量为16.00mL×0.0240mol/L=3.84×10-4mol,所以A溶液中Fe2+浓度为=0.096mol/L,
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;0.096mol/L.
半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂.实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2在曲颈瓶中模拟工业生产制取PCl3,装置如图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5.PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3.PCl3、POCl3的熔沸点如表:
请回答下列问题:
(1)B中所装试剂是______;E中冷水的作用是______.
(2)F中碱石灰的作用是______.
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷.通干燥CO2的作用是______.
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等.加入黄磷加热除去PCl5后,通过______(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3.
(5)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为______.
(6)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的Na2S2O3,溶液滴定;
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL.
已知:H3PO3+I2═H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,
根据上述数据,假设测定过程中没有其他反应,该产品中PCl3的质量分数为______.
正确答案
解:实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3流程为:A装置浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水,制得氯气,因PCl3遇水会强烈水解,所以氯气需干燥,B装置利用浓硫酸干燥氯气,K3利用二氧化碳排尽装置中的空气,防止黄磷(白磷)自燃,PCl3沸点为75.5℃,利用E装置防止PCl3挥发(冷凝),因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应.
(1)因PCl3遇水会强烈水解,所以氯气需干燥,氯气和浓硫酸不反应,所以能用浓硫酸干燥氯气,PCl3沸点为75.5℃,利用E装置防止PCl3挥发(冷凝),故答案为:浓硫酸;冷凝PCl3防止其挥发;
(2)因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应,故答案为:吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3 反应;
(3)通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气,防止白磷与空气中的氧气发生自燃;
故答案为:排尽装置中的空气,防止白磷自燃;
(4)由信息可知,POCl3与PCl3都是液体,沸点相差较大,故可以用蒸馏的方法进行分离,
故答案为:蒸馏;
(5)氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O;
(6)0.1000mol•L-1碘溶液10.00mL中含有碘单质的物质的量为:0.1000mol•L-1×0.0100L=0.00100mol,根据反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知,与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为:0.00100mol-0.1000mol•L-1×0.00084L×=0.00058mol,再由H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI可知,25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为:n(H3PO3)=n(I2)=0.00058mol,250mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为:0.00058mol×
=0.0058mol,所以1.00g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.0058mol,该产品中PCl3的质量分数为:
×100%=79.75%;
故答案为:79.75%.
解析
解:实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3流程为:A装置浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水,制得氯气,因PCl3遇水会强烈水解,所以氯气需干燥,B装置利用浓硫酸干燥氯气,K3利用二氧化碳排尽装置中的空气,防止黄磷(白磷)自燃,PCl3沸点为75.5℃,利用E装置防止PCl3挥发(冷凝),因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应.
(1)因PCl3遇水会强烈水解,所以氯气需干燥,氯气和浓硫酸不反应,所以能用浓硫酸干燥氯气,PCl3沸点为75.5℃,利用E装置防止PCl3挥发(冷凝),故答案为:浓硫酸;冷凝PCl3防止其挥发;
(2)因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应,故答案为:吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3 反应;
(3)通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气,防止白磷与空气中的氧气发生自燃;
故答案为:排尽装置中的空气,防止白磷自燃;
(4)由信息可知,POCl3与PCl3都是液体,沸点相差较大,故可以用蒸馏的方法进行分离,
故答案为:蒸馏;
(5)氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O;
(6)0.1000mol•L-1碘溶液10.00mL中含有碘单质的物质的量为:0.1000mol•L-1×0.0100L=0.00100mol,根据反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知,与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为:0.00100mol-0.1000mol•L-1×0.00084L×=0.00058mol,再由H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI可知,25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为:n(H3PO3)=n(I2)=0.00058mol,250mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为:0.00058mol×
=0.0058mol,所以1.00g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.0058mol,该产品中PCl3的质量分数为:
×100%=79.75%;
故答案为:79.75%.
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