無(wú)水氯化亞鐵用于制造鐵系催化劑、印染的媒染劑和染料還原劑，還可用于冶金、醫(yī)藥、照相等行業(yè)。一實(shí)驗(yàn)小組模仿工業(yè)方法制取氯化亞鐵，設(shè)計(jì)裝置如下

通過(guò)查閱相關(guān)資料可知：
①在持續(xù)高溫500℃時(shí)，鐵與純凈、干燥Cl2反應(yīng)可生成FeCl2，在溫度較低時(shí)可生成FeCl3；
②FeCl3熔沸點(diǎn)低，易升華。
根據(jù)以上信息回答相關(guān)的問(wèn)題
（1）abc儀器組合成制取氯氣的裝置，反應(yīng)無(wú)需加熱，請(qǐng)寫(xiě)出a容器內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式                         。
（2）d、e盛裝的藥品分別是         和          ，f、g的作用是             。
（3）反應(yīng)器為硬質(zhì)玻璃管，純凈鐵粉與氯氣在500℃左右反應(yīng)。
①化學(xué)反應(yīng)方程式為                                    
②實(shí)驗(yàn)操作順序是：組裝儀器、               、裝入藥品、                   、               、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。
（4）實(shí)驗(yàn)小組記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

 
觀察到的部分現(xiàn)象
第一次實(shí)驗(yàn)
反應(yīng)器中有白霧、紅色固體、g瓶有白霧和黃綠色氣體
第二次實(shí)驗(yàn)
反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有紅棕色的煙和黃綠色氣體
第三次實(shí)驗(yàn)
反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有黃綠色氣體
 
①第一次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)e瓶沒(méi)有盛裝任何藥品，所以得到紅色固體，其原因是         。
②第二次實(shí)驗(yàn)，g瓶有紅棕色的煙，其原因是                      。
（5）第三次實(shí)驗(yàn)得到的固體，最可能含有微量雜質(zhì)是                  ，如果需要配制約2～3mol/L的染料還原劑溶液，則無(wú)需除去，理由是                       。

（1）2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O （用次氯酸鹽也可）
（2）飽和食鹽水、濃硫酸 安全、防止倒吸    
（3） ①Fe+Cl2 FeCl2 ②檢驗(yàn)裝置的氣密性、先加熱、 再打開(kāi)c的活塞   
（4）①氯氣沒(méi)有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，生成了氫氧化物，最終分解得到三氧化二鐵
②加熱時(shí)溫度沒(méi)有維持至500℃左右，在溫度較低時(shí)生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點(diǎn)低，受熱時(shí)變成氣體進(jìn)入在g瓶中
（5）鐵單質(zhì) 鐵單質(zhì)可以防止Fe2+被氧化

解析

 

 
試題分析：在實(shí)驗(yàn)室中在常溫下一般用高錳酸鉀溶液和濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)來(lái)制取氯氣。反應(yīng)的方程式為：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。（2）由于濃HCl有揮發(fā)性，而且反應(yīng)是在溶液中制取的，所以氯氣中含有雜質(zhì)HCl和水蒸氣。在d裝置中用飽和的食鹽水來(lái)除去HCl；在裝置e盛裝有濃硫酸來(lái)對(duì)氯氣進(jìn)行干燥。f、g的作用是作為安全瓶來(lái)防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。（3）①純凈鐵粉與氯氣在500℃左右反應(yīng)制取FeCl2�；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為Fe+Cl2FeCl2。②有氣體參加的反應(yīng)或制取氣體的反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)前一定要先檢查裝置的氣密性，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作順序是：組裝儀器、檢驗(yàn)裝置的氣密性、活塞、裝入藥品、先加熱、再打開(kāi)c的活塞、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。（4）①第一次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)e瓶沒(méi)有盛裝任何藥品，則氯氣沒(méi)有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，首先生成了氫氧化亞鐵，在空氣中被氧化為氫氧化鐵，在灼燒時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，最終得到紅棕色的三氧化二鐵。②第二次實(shí)驗(yàn)，加熱時(shí)溫度沒(méi)有維持至500℃左右，在溫度較低時(shí)生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點(diǎn)低，受熱時(shí)變成氣體進(jìn)入在g瓶中，使g瓶有紅棕色的煙。（5）第三次實(shí)驗(yàn)得到的固體，最可能含有微量雜質(zhì)是金屬Fe的單質(zhì)。如果需要配制約2～3mol/L的染料還原劑溶液，由于Fe2+容易被空氣中的氧氣氧化，而鐵單質(zhì)可以防止Fe2+被氧化，因此該雜質(zhì)無(wú)需除去。

考點(diǎn)：考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法、物質(zhì)的制備、裝置的連接、實(shí)驗(yàn)步驟、誤差分析的知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（15分）用磷灰石制磷肥的副產(chǎn)品六氟硅酸鈉(Na2SiF6)可制冰晶石(Na3AlF6)，冰晶石是電解鋁的助熔劑,可降低氧化鋁的熔點(diǎn)。下圖是工業(yè)制鋁的流程圖：

（1）工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程需__________個(gè)環(huán)節(jié)，第一步反應(yīng)的方程式______________________________________________________________
（2）該制備工藝中有兩次過(guò)濾操作，過(guò)濾操作①的濾液是________溶液，濾渣是________    。
（3）分解脫硅和合成冰晶石化學(xué)反應(yīng)方程式分別為：_________________、____________________。
（4）工藝過(guò)程中③和④的目的是_____________________，碳酸鈉和二氧化碳是否夠用               。
（5）電解Al2O3制Al時(shí)，I=200kA，一天制Al 1．430 t，電解效率是多少？         

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（14分）某課外學(xué)習(xí)小組為探究硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）制備及影響因素，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ制取硫酸亞鐵溶液
稱取一定量鐵屑，放入燒瓶中，加入25 mL 3 mol·L－1硫酸，用酒精燈加熱。
（1）加熱一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)燒瓶中溶液變黃并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 
（用化學(xué)方程式表示）。
（2）制備過(guò)程中，鐵需過(guò)量的原因是            。
Ⅱ?qū)嶒?yàn)改進(jìn)
該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)以上實(shí)驗(yàn)不完善，查閱資料后，對(duì)實(shí)驗(yàn)做如下
改進(jìn)：①反應(yīng)前通入氮?dú)�；②水浴加熱，控制溫�?0～60℃；
③實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)補(bǔ)充硫酸調(diào)節(jié)pH＝2；④增加尾氣吸收裝置。改進(jìn)裝置如圖（夾持和加熱裝置略去）。

（3）實(shí)驗(yàn)中采用水浴加熱，除了便于控制溫度外，還有的優(yōu)點(diǎn)是          。
（4）調(diào)節(jié)pH＝2目的是                        。
（5）下列裝置適合尾氣吸收的是        （填序號(hào)）。

Ⅲ 晶體純度測(cè)定
（6）燒瓶中的溶液經(jīng)處理得硫酸亞鐵晶體。準(zhǔn)確稱取晶體 0.5000 g置于錐形瓶中，加入10 mL 3mol·L－1硫酸溶液和15 mL新煮沸過(guò)的蒸餾水進(jìn)行溶解，立即用0.02000mol·L－1高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為16.90 mL。（已知：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）
①高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛裝在         滴定管（填“酸式”或“堿式”）。
②獲得硫酸亞鐵晶體的純度為              。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（16分）化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的基礎(chǔ)。請(qǐng)回答有關(guān)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題：
（1）下面的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置有三個(gè)都存在明顯缺陷，其中完全正確的是     ：

（2）要檢驗(yàn)上面B裝置氨氣已集滿的操作是                  則試管已集滿。
（3）ClO2是一種安全、高效、廣譜、強(qiáng)力殺菌劑，其性質(zhì)如右表：

色態(tài)
溶于堿
超過(guò)1Kpa、受熱或遇光
常溫氣體
-59-11℃紅黃色液體
生成亞氯酸鹽和氯酸鹽
爆炸
①由右表可以看出：保存液態(tài)ClO2的條件是密封、       ；ClO2與堿反應(yīng)的離子方程式為                          ；觀察右下“圖A”，要從NaClO2溶液制得不含結(jié)晶水的晶體，操作是蒸發(fā)結(jié)晶，控制條件是       ；應(yīng)控制析出晶體的溫度范圍是            。
②工業(yè)用潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時(shí)反應(yīng)制得。某學(xué)生擬用下圖B所示裝置模擬工業(yè)制法制取并收集液態(tài)ClO2，請(qǐng)模仿下圖B的裝置圖和圖例，在答題卡的相應(yīng)圖中補(bǔ)充完善裝置圖，并作必要的標(biāo)注。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

醇脫水是合成烯烴的常用方法，實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下：


可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

 
 		相對(duì)分子質(zhì)量
 		密度 g/cm3
 		沸點(diǎn)/℃
 		溶解性
 
環(huán)己醇
 		100
 		0.9618
 		161
 		微溶于水
 
環(huán)己烯
 		82
 		0.8102
 		83
 		難溶于水
 
 
合成反應(yīng)：
在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mL濃硫酸。b中通入冷卻水后，開(kāi)始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過(guò)90℃。
分離提純：
反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌，分離后加入無(wú)水氯化鈣顆粒，靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。最終通過(guò)蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。
回答下列問(wèn)題：
(1)裝置b的名稱是________。
(2)加入碎瓷片的作用是________；如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A．立即補(bǔ)加　　　　　B．冷卻后補(bǔ)加     C．不需補(bǔ)加    D．重新配料
(3)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。
(4)分液漏斗在使用前須清洗干凈并________；在本實(shí)驗(yàn)分離過(guò)程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分離提純過(guò)程中加入無(wú)水氯化鈣的目的是________。
(6)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過(guò)程中，不可能用到的儀器有________(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A．圓底燒瓶    B．溫度計(jì)      C．吸濾瓶     D．球形冷凝管
E．接收器
(7)本實(shí)驗(yàn)所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A．41%      B．50%        C．61%        D．70%

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

堿式碳酸銅是一種化工原料，化學(xué)式用mCu(OH)2·nCuCO3表示。實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：

Ⅰ.廢銅屑制硝酸銅
方案1：將銅屑在空氣中充分灼燒，殘留固體溶于稀硝酸；
方案2：如圖1(夾持儀器已省略)。將濃硝酸緩慢加到廢銅屑中(廢銅屑過(guò)量)，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到硝酸銅溶液。
方案3：將方案2中濃硝酸換成稀硝酸，其他不變。
Ⅱ.堿式碳酸銅的制備
①向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液
②水浴加熱至70 ℃左右
③用0.4 mol·L－1的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5，振蕩、靜置、過(guò)濾
④用熱水洗滌、烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)按方案1實(shí)驗(yàn)，必須選擇的下列儀器有________(填序號(hào))。

(2)圖2中能分別替代圖1中B和C裝置的是________(填裝置序號(hào))。
(3)已知：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO不能單獨(dú)與NaOH溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，如何操作才能使裝置中的有毒氣體被NaOH溶液完全吸收？__________________________。
(4)步驟④中洗滌的目的是______________________________________。
(5)步驟③過(guò)濾后的濾液中含有CO32—，檢驗(yàn)CO32—的方法是_________________________________________________________。
(6)測(cè)定堿式碳酸銅組成的方法主要有兩種：
方法1　灼燒法：取34.6 g純凈物mCu(OH)2·nCuCO3，在硬質(zhì)試管里灼燒，將氣體產(chǎn)物依次通入足量的濃硫酸、足量的堿石灰中，完全吸收后濃硫酸凈增1.8 g，堿石灰凈增8.8 g。
方法2　還原法：在氫氣中加強(qiáng)熱，測(cè)反應(yīng)前后固體的質(zhì)量。
①利用上述數(shù)據(jù)推算堿式碳酸銅的化學(xué)式_____________________。
②配平化學(xué)方程式：mCu(OH)2·nCuCO3＋________H2________Cu＋________CO2↑＋________H2O

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

碳銨是一種較常使用的化肥，它在常溫下易分解。某化學(xué)興趣小組對(duì)碳銨的成分存在疑問(wèn)，進(jìn)行了如下探究。
【定性實(shí)驗(yàn)】檢驗(yàn)溶液中的陰、陽(yáng)離子。
取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，石蕊試紙變藍(lán)色。
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推測(cè)碳銨中所含有陰離子可能是　　　　和　　　　。
（2）據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，碳銨與足量NaOH溶液加熱反應(yīng)的離子方程式可能是　　        　。
【定量實(shí)驗(yàn)】測(cè)定碳銨中C元素和N元素質(zhì)量比。
該興趣小組準(zhǔn)確稱取ag碳銨，加熱使之分解，并把產(chǎn)物通入堿石灰中，如下圖所示。

（1）碳銨固體應(yīng)放在　　　　　中進(jìn)行加熱。

A．試管 B．蒸發(fā)皿 C．燒瓶 D．坩堝
（2）從安全的角度考慮，尾氣處理的裝置可以選用　　　　　　。

　　　　　　　              A          B             C   　　D
（3）若灼燒后沒(méi)有固體殘余，稱量U形管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為bg。由此測(cè)得N元素的質(zhì)量是　g。
（4）為了測(cè)定碳銨中碳元素的質(zhì)量，他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是將ag碳銨完全溶解于水，加入過(guò)量BaCl2，然后測(cè)定生成沉淀質(zhì)量。請(qǐng)你評(píng)價(jià)該方案是否合理。　　　　　　　（填“合理”“不合理”），理由是　　　                      　　　　　　　            。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（13分）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究(圖中a、b、c表示止水夾)，請(qǐng)對(duì)其方案進(jìn)行完善或評(píng)價(jià)。

（1）實(shí)驗(yàn)室將B、C、E相連后，以濃鹽酸和        為原料可制取Cl2。
（2）利用實(shí)驗(yàn)室常用方法制取氯氣，將A、C、E相連，在丙中加入適量水，即可制得氯水．將所得氯水分為兩份，進(jìn)行Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作如下，將現(xiàn)象①填入下表：

實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
Ⅰ
將氯水滴入品紅溶液
①                                     
Ⅱ
氯水中加入碳酸氫鈉粉末
有無(wú)色氣泡產(chǎn)生                
 
②請(qǐng)你評(píng)價(jià):
實(shí)驗(yàn)Ⅱ推出相應(yīng)的結(jié)論是氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有酸性，是否合理？ ________________若不合理，請(qǐng)說(shuō)明理由（若合理，無(wú)需填寫(xiě)）：________________________________________。
（3） A、C、E相連，可設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證Cl－和Br－的還原性強(qiáng)弱，C中應(yīng)放入的試劑是           。
（4） B、D、E裝置相連后，在B中盛裝濃硝酸和銅片，可制得NO2，欲用D裝置驗(yàn)證NO2與水的反應(yīng)，其操作步驟為：先關(guān)閉止水夾________，再打開(kāi)止水夾c，雙手緊握(或微熱)試管丁，使試管中氣體逸出，NO2與水接觸后觀察到的現(xiàn)象是                      。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

柴達(dá)木盆地以青藏高原“聚寶盆”之譽(yù)蜚聲海內(nèi)外，它有富足得令人驚訝的鹽礦資源。液體礦床以鉀礦為主，伴生著鎂、溴等多種礦產(chǎn)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液（富含K+、Mg2+、Br一、SO42一、Cl一等），來(lái)制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴（Br2），他們?cè)O(shè)計(jì)了如下流程：

請(qǐng)根據(jù)以上流程，回答相關(guān)問(wèn)題：
（1）操作②的所需的主要儀器是     。
（2）參照下圖溶解度曲線，得到的固體A的主要成分是        （填化學(xué)式）。

（3）同學(xué)甲提出一些新的方案，對(duì)上述操作②后無(wú)色溶液進(jìn)行除雜提純，其方案如下：
【有關(guān)資料】

化學(xué)式
BaCO3
BaSO4
Ca（OH）2
MgCO3
Mg（OH）2
Ksp
8.1×10一9
1.08×10一10
1.0×10一4
3.5×10一5
1.6×10一11
 
【設(shè)計(jì)除雜過(guò)程】

a、已知試劑B是K2CO3溶液，則溶液A的主要成分是              （填化學(xué)式）。
【獲取純凈氯化鉀】
b、對(duì)溶液B加熱并不斷滴加l mol· L－1的鹽酸溶液，同時(shí)用pH試紙檢測(cè)溶液，直至pH=5時(shí)停止加鹽酸，得到溶液C。該操作的目的是                            。將溶液C倒入蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)并用玻璃棒不斷攪拌，直到出現(xiàn)較多晶體時(shí)，停止加熱。
【問(wèn)題討論】
c、進(jìn)行操作⑤中控制溶液pH=12可確保Mg2+除盡，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)計(jì)算，此時(shí)溶液B中Mg2+物質(zhì)的量濃度為            。

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