无水FeCl3呈棕红色,极易潮解,100℃左右时升华,工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3。请回答:(1)装置

无水FeCl3呈棕红色,极易潮解,100℃左右时升华,工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3。请回答:(1)装置

题型:不详难度:来源:
无水FeCl3呈棕红色,极易潮解,100℃左右时升华,工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3

请回答:
(1)装置A中反应的离子方程式为                          
(2)装置F中所加的试剂为                          
(3)导管b的作用为                        
装置B的作用为                        
(4)实验时应先点燃A处的酒精灯,反应一会儿后,再点燃D处的酒精灯,原因为         
(5)反应结束后,拆卸装置前,必须进行的操作是                  
(6)为检验所得产品中是否含有FeCl2,可进行如下实验:取E中收集的产物少许,加水溶解,向所得溶液中加入一种试剂,该试剂为             (填序号)。
①Fe粉   ②KSCN溶液    ③酸性KMnO4溶液    ④NaOH溶液
答案

(1)MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O (2分,反应条件不作为给分点,写成化学方程式该空不能得分。)
(2)浓硫酸或浓H2SO4(2分,不写“浓”字不给分。)
(3)平衡压强(或使浓盐酸顺利流下);(2分)
除去Cl2中的HCl气体,判断实验过程中导管是否被产品堵塞(两个要点各1分,共2分)
(4)排尽实验装置中的空气(2分)
(5)打开活塞a,通入空气把装置内残留的Cl2排出,保证吸收更彻底(其它合理答案均可)(2分)
(6)③(2分)
解析

试题分析:该实验的思路是先制取纯净、干燥的氯气,然后让氯气与铁单质反应,考虑到无水氯化铁易潮解,应防止空气中的水蒸气进入集气瓶,在集气瓶后连接盛有浓硫酸的洗气瓶,考虑到氯气有毒,应进行尾气处理,最后用碱液吸收未完全反应的氯气。
(3)制取气体时,发生装置中产生气体使装置内压强过大,溶液导致分液漏斗中液体不能顺利流下,为防止这种现象发生,需使分液漏斗上下压强相等,导管b的作用就是使分液漏斗上下压强相等。
B中盛有饱和食盐水,除去氯气中的杂质HCl气体。生成的氯化铁升华为气体沿导管进入集气瓶,但在导管中氯化铁遇冷容易凝化为固体,可堵塞导管,这样会使装置内压强过大而产生危险,因此实验过程中必须注意导管是否堵塞;B中的长颈漏斗可帮助判断导管是否堵塞,若堵塞则B中的液体受到压强过大会进入长颈漏斗。
(4)先点燃A处酒精灯,反应一会是为了排尽装置内的空气。
(5)氯气有毒,拆装置前要将装置内残留的氯气完全排尽,通常采用的方法是向装置内通入空气。
(6)因溶液中含有Fe2+、Fe3+,因此检验时要利用Fe2+的还原性,向其中加入酸性高锰酸钾溶液,看酸性高锰酸钾是否褪色。
举一反三
无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂,该物质在183℃时升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl3,实验装置如下图所示。

请回答下列问题:
(1)制备实验开始时,先检查装置的气密性,接下来的操作依次是     
a.加入MnO2粉末     b.点燃A中酒精灯     c.加入浓盐酸    d.点燃D处酒精灯
(2)写出A装置中发生反应的化学方程式:                             
(3)装置B和C中的试剂分别是                        
(4)甲同学认为F和G可以用一种仪器替代,且加入一种药品即可达到相同效果。这种药品可以是                 
(5)E中得到少量白色粉末,打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成,用化学方程式表示其原因                        
(6)制备过程中随着盐酸的浓度下降,氯气的制取反应会停止。为测定残余液中盐酸的浓度,某同学量取残余液10.00mL,加水稀释到250.00mL。然后从中取出20.00mL,用0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液进行滴定,终点时消耗NaOH溶液24.00mL。则该残余液体中盐酸的浓度为         
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氮及其化合物在生产、生活中有重要的作用。
(1)NH3是制碱工业中不可缺少的重要物质。继侯德榜“联合制碱法”后,上世纪50年代某些化工专家开始研究有机胺制碱法,其工艺流程如下:

已知:NR3 + CO2 + NaCl + H2O = NaHCO3 + NR3·HCl
NR3 + HCl = NR3·HCl,且NR3·HCl 易溶于有机溶剂。
①操作Ⅰ名称为                 
②某实验小组同学查阅资料知,有机溶剂和有机胺沸点差别较大,现欲将A中各成分进行分离,请写出除了导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶外,该分离操作所需的玻璃仪器名称                     
(2)N2在化工生产、农业、医疗、航天航空等领域用途广泛。现提供以下装置(连接仪器略去):

①某化学兴趣小组甲同学欲用加热NaNO2 和NH4Cl的浓溶液制得N2,应该选择的发生装置是        ,检验该发生装置气密性的操作为                                              
②在加热条件下,用NH3 还原CuO可制得N2,同时获得铜粉,此反应的化学方应方程式是                                 。乙同学用此法制得干燥、纯净的N2,且需要的NH3 以生石灰和浓氨水作原料。按气流从左到右,整套装置的连接顺序是                (填写字母序号);最后一个装置中试剂的作用是                                 ;
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氮化铝(AIN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝,设计下图实验装置。

试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与 NH4C溶液制取氮气的化学方程式为             
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是          (填写序号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发   b.保证实验装置不漏气  c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是                          
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法                     
(5)反应结束后,某同学用下图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气

①广口瓶中的试剂X最好选用       (填写序号)。
a.汽油        b.酒精       c.植物油     d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将    (填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为           
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医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等,以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为:

已知:查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
2.3
4.0
开始溶解:7.8
完全沉淀时的pH
3.7
5.2
完全溶解:10.8
 
(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式                                       
(2)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为                 ,目的是除去溶液中少量的Al3、Fe3。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是                 
                                                                
(3)过滤时需用的玻璃仪器有              。滤渣主要成分的化学式           
(4)酸化时加盐酸的目的为:①                                  ,②防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。
(5)为什么蒸发结晶要保持在160℃:                                       
(6)测定晶体样品的纯度:若用一定浓度的AgNO3溶液滴定一定质量的晶体样品,所测样品中CaCl2 ·2H2O的质量分数偏高(忽略其它实验误差),可能的原因之一为                                     
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亚铁盐中,FeSO4•7H2O露置于空气中易被氧气氧化,而莫尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化,是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O。
实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下:

(1)步骤I除锈的操作是:将废铁屑放入烧杯,        ,过滤,洗涤。
(2)步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行,并水浴加热到60℃左右,需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、                   
(3)步骤III中加入的(NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=                       
为了确定(NH4)2SO4的用量,下列方法简便可行的是         (填编号)。
A.称量废铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
B.称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
C.测定FeSO4溶液的浓度和体积,推算所需(NH4)2SO4的质量
(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一种。某小组设计了如下方案进行检验和测定,请在答题卡上完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象和结论
步骤1
取少量样品                          
样品颜色可能有变化。
步骤2
步骤1后将样品转移到试管中,加入去氧蒸馏水,振荡溶解,调节至酸性,________
___________                 __  。
        ,说明样品中含有FeSO4·7H2O杂质。
步骤3
若步骤2证明样品不含FeSO4•7H2O杂质,再另取样品测定其中NH4+的质量分数w1与理论值w2比较。
若w1         w2,说明样品中含有(NH4)2SO4杂质。
(已知(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O的式量为392,(NH4)2SO4的式量为132)
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