常温常压下,O3为淡蓝色有特殊臭味的气体,工业上常用O3作为造纸、纺织等行业的漂白和脱色剂,也可用作饮用水的消毒和***菌剂,但O3浓度超标时会因其强氧化性而对
题型:不详难度:来源:
常温常压下,O3为淡蓝色有特殊臭味的气体,工业上常用O3作为造纸、纺织等行业的漂白和脱色剂,也可用作饮用水的消毒和***菌剂,但O3浓度超标时会因其强氧化性而对人体产生毒副作用。自然条件下打雷时空气中会有部分O2转化为O3。 实验室现提供以下装置和药品,请你完成O3的制备及性质验证实验。
请回答以下问题: (1)以上装置的连接顺序为______接______接________接________。 (2)A中应装入的试剂为________(写化学式);B中发生反应的化学方程式为____________________________________________________。 (3)检验整个装置的气密性的具体操作是__________________________。 (4)实验开始时,取下分液漏斗的塞子,断开电源开关K,再旋开分液漏斗的活塞,持续通入气体一段时间,其目的是________、________。然后合上电源开关K,试预测下列装置中可能观察到的现象及对应的结论。 D装置中:___________________________________________________; E装置中:____________________________________________________。 (5)请指出该实验装置中的不妥之处并改进:_________________________。 |
答案
(1)② ④ ① ③ (2)H2O2 2H2O2催化剂,2H2O+O2↑(或H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,注意对应) (3)关闭分液漏斗的活塞,用热毛巾捂住烧瓶B,观察D、E的导管口是否有气泡冒出,松手片刻后观察导管内液面是否升高 (4)排出装置中的N2,防止生成氮氧化物干扰实验结果 导入O2进行对比实验,保证结果的准确性 无色溶液变蓝色,导管口产生气泡,试剂瓶上部有淡蓝色气体,证明O3有强氧化性 品红溶液褪色,导管口产生气泡,试剂瓶上部有淡蓝色气体,证明O3有漂白性 (5)没有尾气处理装置,应在E的导管口连接尾气处理装置 |
解析
(1)①装置的作用是利用氧气产生臭氧,②装置的作用是制备氧气,③装置的作用是检验臭氧的强氧化性和漂白性,④装置的作用是除去氧气中混有的水蒸气,故装置的连接顺序为②④①③。(2)②装置的作用是制备氧气,可以利用反应2H2O2催化剂,2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑来制备。(4)“持续通入气体一段时间”,通入的是氧气,可以排出装置中的N2,防止生成氮氧化物干扰实验结果。KI具有还原性,若无色溶液变蓝色,则证明O3有强氧化性;若品红溶液褪色,则证明O3有漂白性。(5)臭氧“也可用作饮用水的消毒和***菌剂,但浓度超标时会因其强氧化性而对人体产生毒副作用”,故没有反应完的臭氧应进行处理,在E的导管口连接尾气处理装置。 |
举一反三
实验是化学研究的基础,关于下列各实验装置图的叙述中正确的是( )
① ② ③ ④A.装置①:常用于分离互不相溶的液体混合物 | B.装置②:可用于吸收NO2或HCl气体,并防止倒吸 | C.装置③:先从b口进气集满二氧化碳,再从a口进气,可收集一氧化氮 | D.装置④:可用来证明碳的非金属性比硅强 |
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四氯化钛是无色液体,沸点为136℃。它极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑)。在650~850℃下,将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。如图是某科研小组制备TiCl4的反应装置,其主要操作步骤如下:
①连接好整套装置,在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间; ②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时,停止加热,从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止; ③将TiO2、炭粉混合均匀后,装入管式电炉中; ④将电炉升温到800℃,一段时间后改通Cl2,同时在冷凝管中通冷凝水。 试回答下列问题: (1)正确的操作顺序为(填序号)________。 (2)C装置中的反应的化学方程式为_________________________________。 (3)B中的试剂为________;其作用是__________________________。 (4)D装置的作用是_________________________________________。 (5)干燥管中无水CaCl2的作用是_____________________________。 (6)从环境保护的角度,提出一个优化方案:__________________________。 |
某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。
实验步骤及现象如下: ①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。 ②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。 ③一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。 ④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色。 回答下列问题: (1)装置B中的湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有________(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因___________________________________________。 (2)装置C的作用是____________________________________________。 (3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为①________;②________。 (4)实验证明,Na2O2能与干燥的HCl反应,完成并配平该化学方程式。
该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是____________________________________________(要求答出要点)。 |
过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定,呈白色,微溶于水,能溶于酸性溶液。广泛应用于环境***菌、消毒等领域。 Ⅰ.过氧化钙晶体的制备。 工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下:
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_________________________________。 (2)沉淀时常用冰水控制温度在10 ℃以下和通入过量的NH3,其可能原因分别是①__________________________;②_____________________________。 Ⅱ.过氧化钙晶体含量的测定。 准确称取0.300 0 g产品于锥形瓶中,加入30 mL蒸馏水和10 mL 2.000 mol·L-1 H2SO4,用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复上述操作两次。H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O 滴定终点观察到的现象为_______________________________________。 (4)根据表中数据,计算产品中CaO2·8H2O的质量分数(写出计算过程)。 KMnO4标准溶液滴定数据
滴定次数
| 样品的质量/g
| KMnO4溶液的体积/mL
| 滴定前刻度/mL
| 滴定后刻度/mL
| 1
| 0.300 0
| 1.02
| 24.04
| 2
| 0.300 0
| 2.00
| 25.03
| 3
| 0.300 0
| 0.20
| 23.24
| |
某课外活动兴趣小组欲用下列化学试剂在实验室里制取Cl2并验证Cl2的某些化学性质。实验试剂:3 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 NaOH溶液、MnO2、KMnO4、吸收少量SO2的NaOH溶液、浓盐酸、紫色石蕊试液、饱和NaCl溶液、BaCl2溶液、品红溶液。甲小组设计的实验装置图如下,在B中加入吸收少量SO2的NaOH溶液,D中加入1 mol·L-1 NaOH溶液。请回答下列问题:
Ⅰ.(1)写出仪器X的名称:________。 (2)写出A中发生反应的化学方程式:__________________________________, 不能用E装置代替A装置的原因是___________________________________。 (3)C装置的作用是_________________________________________________。 (4)甲小组通过该实验要验证Cl2的________(填“漂白性”、“还原性”或“氧化性”)。 (5)乙小组认为甲小组设计的实验装置有缺陷,请你帮助甲小组完善该装置。即还要在________和________(填“A”、“B”、“C”或“D”)装置间连接一个装有________的洗气装置。 Ⅱ.丙小组认为反应一段时间后,B装置溶液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO,可能还含有其他的阴离子。 请你设计实验帮助丙小组探究该吸收液中可能存在的其他阴离子。 (1)提出合理假设 假设1:只存在________,或只存在________。 假设2:可能两者都________(填“存在”或“不存在”)。 (2)请设计实验验证假设的正确性:___________________________________。 |
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