18.氫化鋰(LiH)在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在,遇水或酸能夠引起燃燒.某活動(dòng)小組準(zhǔn)備使用如圖裝置制備LiH固體.

甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下:
(1)儀器的組裝連接:上述儀器裝置接口的連接順序?yàn)閑接a,b接f,g接d,加入藥品前首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢驗(yàn)裝置氣密性(不必寫(xiě)出具體的操作方法);其中裝置B的作用是除去H2中的H2O和HCl.
(2)添加藥品:用鑷子從試劑瓶中取出一定量金屬鋰(固體石蠟密封),然后在甲苯中浸洗數(shù)次,該操作的目的是除去鋰表面的石蠟,然后快速把鋰放入到石英管中.
(3)通入一段時(shí)間氫氣后加熱石英管,在加熱D處的石英管之前,必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是收集c處排出的氣體并檢驗(yàn)H2純度.
(4)加熱一段時(shí)間后停止加熱,繼續(xù)通氫氣冷卻,然后取出LiH,裝入氮封的瓶里,保存于暗處.采取上述操作的目的是為了避免LiH與空氣中的水蒸氣接觸而發(fā)生危險(xiǎn).(反應(yīng)方程式:LiH+H2O=LiOH+H2↑),分析該反應(yīng)原理,完成LiH與無(wú)水乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑.
(5)準(zhǔn)確稱量制得的產(chǎn)品0.174g,在一定條件下與足量水反應(yīng)后,共收集到氣體470.4mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則產(chǎn)品中LiH與Li的物質(zhì)的量之比為10:1.
(6)乙同學(xué)對(duì)甲的實(shí)驗(yàn)方案提出質(zhì)疑,他認(rèn)為未反應(yīng)的H2不能直接排放,所以在最后連接了裝置E用來(lái)收集H2,請(qǐng)將E裝置補(bǔ)充完整.

分析 (1)氫氣和鋰發(fā)生反應(yīng)生成LiH,制備LiH固體需要制備氫氣,LiH在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在,遇水或酸能夠引起燃燒,所以制備得到的氫氣必須干燥純凈,利用A裝置制備氫氣,用裝置B中的堿石灰除去氫氣中的氯化氫和水蒸氣,通入裝置D中加熱和鋰反應(yīng)生成氫化鋰,最后連接裝置C,防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置D和生成的氫化鋰發(fā)生反應(yīng);
制備氣體裝置,加入藥品前首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是:檢驗(yàn)裝置氣密性;
(2)石蠟是有機(jī)物,易溶解于有機(jī)溶劑甲苯;
(3)使用前應(yīng)通入一段時(shí)間氫氣,排盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時(shí)氫氣不純發(fā)生爆炸危險(xiǎn);
(4)LiH與H2O發(fā)生水解反應(yīng),鋰離子結(jié)合氫氧根離子,氫負(fù)離子與氫離子結(jié)構(gòu)生成氫氣,LiH與乙醇反應(yīng)類(lèi)似,羥基提供H原子與LiH反應(yīng)生成氫氣,另外部分結(jié)合生成CH3CH2OLi;
(5)設(shè)LiH與Li的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)方程式表示出生成氫氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)二者總質(zhì)量、氫氣總體積列方程計(jì)算解答;
(6)裝置E用來(lái)收集H2,利用的是在燒瓶中收集氫氣,所以根據(jù)排水量氣法設(shè)計(jì)裝置,導(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出.

解答 解:(1)氫氣和鋰發(fā)生反應(yīng)生成LiH,制備LiH固體需要制備氫氣,LiH在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在,遇水或酸能夠引起燃燒,所以制備得到的氫氣必須干燥純凈,利用A裝置制備氫氣,用裝置B中的堿石灰除去氫氣中的氯化氫和水蒸氣,通入裝置D中加熱和鋰反應(yīng)生成氫化鋰,最后連接裝置C,防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置D和生成的氫化鋰發(fā)生反應(yīng),裝置連接順序?yàn)椋篹接a,b接f,g接d;
制備氣體裝置,加入藥品前首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是:檢驗(yàn)裝置氣密性;
裝置B中堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物,氧化鈣與水可反應(yīng),氫氧化鈉可作干燥劑,且與鹽酸能反應(yīng),所以該裝置的作用是吸收水蒸氣和部分氯化氫氣體,
故答案為:e接a,b接f,g接d;檢驗(yàn)裝置氣密性;除去H2中的H2O和HCl;
(2)取出一定量金屬鋰(固體石蠟密封),然后在甲苯中浸洗數(shù)次,利用石蠟是有機(jī)物易溶解于有機(jī)溶劑甲苯中,操作的目的是除去鋰表面的石蠟,
故答案為:除去鋰表面的石蠟;
(3)使用前應(yīng)通入一段時(shí)間氫氣,排盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時(shí)氫氣不純發(fā)生爆炸危險(xiǎn),在加熱D處的石英管之前,必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是:收集c處排出的氣體并檢驗(yàn)H2純度,
故答案為:收集c處排出的氣體并檢驗(yàn)H2純度;
(4)LiH與H2O發(fā)生水解反應(yīng),鋰離子結(jié)合氫氧根離子,氫負(fù)離子與氫離子結(jié)構(gòu)生成氫氣,LiH與乙醇反應(yīng)類(lèi)似,羥基提供H原子與LiH反應(yīng)生成氫氣,另外部分結(jié)合生成CH3CH2OLi,反應(yīng)方程式為:LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑,
故答案為:LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑;
(5)設(shè)LiH與Li的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則:
LiH+H2O=H2↑+LiOH
xmol    xmol
2Li+2H2O=2LiOH+H2
ymol          0.5y mol
則$\left\{\begin{array}{l}{8x+7y=0.174}\\{22.4(x+0.5y)=0.4704}\end{array}\right.$,解得x=0.02、y=0.002
故LiH與Li的物質(zhì)的量之比為0.02mol:0.002mol=10:1,
故答案為:10:1;
(6)裝置E用來(lái)收集H2,利用的是在燒瓶中收集氫氣,所以根據(jù)排水量氣法設(shè)計(jì)裝置,導(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出,裝置圖為
故答案為:

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)制備方案,理解原理是解題關(guān)鍵,涉及對(duì)裝置及操作的分析評(píng)價(jià)、氣體收集、化學(xué)方程式的計(jì)算等,題目難度中等.

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:選擇題

13.常溫下,四個(gè)容積為V L的容積中分別裝有質(zhì)量相同的下列氣體,產(chǎn)生的壓強(qiáng)最大的是(  )
A.Cl2B.HClC.SO2D.CO2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

14.根據(jù)所學(xué)知識(shí),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用離子方程式表示除去鐵粉中混有的鋁粉2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(2)檢測(cè)Fe2(SO43溶液中是否含有少量的FeSO4的操作方法是取少量待測(cè)液于試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,若紫色退去,則含有FeSO4,反之則無(wú).
(3)用H2O2和稀H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅,請(qǐng)寫(xiě)出表示該過(guò)程的離子方程式Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O.
(4)工業(yè)制備粗硅的化學(xué)方程式2C+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO+Si.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.碳酸鎳可用于電鍍、陶瓷器著色等.鎳礦渣中鎳元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS(含有Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素雜質(zhì)),從鎳礦渣出發(fā)制備碳酸鎳的流程如下:

已知:(Ⅰ)含鎳浸出液的成分及離子沉淀的pH:
元素Na2+Fe3+Cu2+Ca2+Mg2+Zn2-
濃度/g•L-15.250.470.300.400.180.81
開(kāi)始沉淀PH6.42.24.7/9.66.5
完全沉淀PH8.43.56.7/11.68.5
(Ⅱ)溶度積常數(shù):
難溶物NiSCuSZnS 
溶度積常數(shù)1.07×10-211.27×10-262.93×10-25 
難溶物CaF2MgF2ZnF2NiF2
溶度積常數(shù)1.46×10-107.42×10-113.04×10-2微溶
(1)鎳礦渣中鎳元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS,寫(xiě)出浸取時(shí)反應(yīng)的離子方程式3NiS+4ClO3-=3Ni2++3SO42-+4Cl-或3NiS+ClO3-+6H+=3Ni2++3S+Cl-+3H2O.
(2)黃鈉鐵釩[NaFe3(SO42(OH)6]具有沉淀顆粒大、沉淀速度快,容易過(guò)濾等特點(diǎn),常用于除鐵.寫(xiě)出流程中第一次加入 Na2CO3溶液時(shí)反應(yīng)的離子方程式:Na++3Fe3++2SO42-+3H2O+3CO32-=NaFe3(SO42(OH)6↓+3CO2↑;
(3)NiS的作用是除去溶液中的Cu2+,原理是NiS+Cu2+═CuS+Ni2+,該反應(yīng)的平衡常數(shù)是8.43×104;
(4)濾液2中加入NaF的作用是除去溶液中的Ca2+、Mg2+,則加入NaF先沉淀的離子是Mg2+
(5)NiSO4•6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由NiCO3為原料獲得,結(jié)合上述流程,制備N(xiāo)iSO4•6H2O的操作步驟如下:
①向被有機(jī)萃取劑萃取后所得的水層中加入足量Na2CO3溶液(流程中第二次加Na2CO3溶液),攪拌,得NiCO3沉淀:
②過(guò)濾,并用蒸餾水洗滌沉淀2-3次直至流出液用pH試紙檢驗(yàn)呈中性;
③向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解;
④蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶并從溶液中分離出晶體;
⑤用少量乙醇洗滌并晾干.
確定步驟①中Na2CO3溶液足量,碳酸鎳己完全沉淀的簡(jiǎn)單方法是:上層清液呈無(wú)色(或靜置后向上層液中再加入Na2CO3溶液后沒(méi)有沉淀生成);
補(bǔ)充完整上述步驟②和③【可提供的試劑有6mol/L的H2SO4溶液,蒸餾水、pH試紙】.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.二氯化砜(SO2Cl2)是一種重要的有機(jī)合成試劑,實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cl2反應(yīng)制取少量的SO2Cl2.裝置如圖(有些支持裝置省略了)所示.

已知SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃;常溫下比較穩(wěn)定,受熱易分解,遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng),產(chǎn)物之一為氯化氫氣體.
(1)E中的試劑是飽和食鹽水,戊是貯氣裝置,則F瓶中氣體的實(shí)驗(yàn)室制法是MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O(用方程式表示);
(2)B處反應(yīng)管冷卻水應(yīng)從a(填“a”或“b”)接口通入;
(3)裝置乙和丁的作用是干燥SO2和Cl2,防止SO2Cl2發(fā)生水解反應(yīng);
(4)恒壓漏斗具有特殊的結(jié)構(gòu),主要目的是使所加的液體能順利滴入燒瓶中;
(5)寫(xiě)出二氯化砜(SO2Cl2)水解反應(yīng)的方程式SO2Cl2+H2O=H2SO4+2HCl;
(6)SO2溶于水生成亞硫酸,亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸,選用下面的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱:裝置連接順序?yàn)锳、C、B、E、D、F,其中E的作用是除去除去SO2氣體;,通過(guò)D中品紅不褪色,F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀現(xiàn)象即可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

3.圖是無(wú)機(jī)物A~M在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件未列出),大部分反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用.已知Ⅰ、G是單質(zhì),且Ⅰ是一種既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成氫氣的金屬,L是一種無(wú)色氣體,K是一種紅棕色氣體,E是一種紅褐色沉淀.

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式:C:H2SO4;J:HNO3
(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:
反應(yīng)⑦:Fe2O3+2Al $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Fe.
反應(yīng)⑩:Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O.
(3)寫(xiě)工業(yè)上NH3與O2在一定條件下制取L的化學(xué)方程式:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O.

查看答案和解析>>

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

10.淀粉水解的產(chǎn)物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制備草酸,裝置如圖所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去),實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①將1:1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中,水浴加熱至85℃~90℃,保持30min,然后逐漸將溫度降至60℃左右;
②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中;
③控制反應(yīng)液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2:1.5)溶液;
④反應(yīng)3h左右,冷卻,過(guò)濾后再重結(jié)晶得草酸晶體.硝酸氧化淀粉水解液過(guò)程中可發(fā)生下列反應(yīng):
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)①加入98%硫酸少許的目的是:加快淀粉水解的速率(或起到催化劑的作用).
(2)冷凝水的進(jìn)口是a(填a或b);實(shí)驗(yàn)中若混酸滴加過(guò)快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降,其原因是溫度過(guò)高,硝酸濃度過(guò)大,導(dǎo)致H2C2O4進(jìn)一步被氧化.
(3)如何檢驗(yàn)淀粉是否水解完全,寫(xiě)出檢驗(yàn)過(guò)程取少量水解后的溶液于試管中,滴1-2滴碘水,看溶液有否變藍(lán),如變藍(lán)說(shuō)明沒(méi)有水解完全,不變藍(lán)則說(shuō)明水解完全.
(4)當(dāng)尾氣中n(NO2):n(NO)=1:1時(shí),過(guò)量的NaOH溶液能將NOx全部吸收,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,若用含硫酸的母液來(lái)吸收氮氧化物,其優(yōu)點(diǎn)是提高HNO3利用率、缺點(diǎn)是NOx(或氮氧化物)吸收不完全.
(5)將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,該反應(yīng)的離子方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
稱取該樣品0.12g,加適量水完全溶解,然后用0.020mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))此時(shí)溶液顏色由無(wú)色變?yōu)樽霞t色(或淡紫色).滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖示,則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84.0%.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.用KSCN溶于檢驗(yàn)Fe2(SO43溶液中是否含有FeSO4
B.由同種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物
C.將鋼閘門(mén)與電源正極相連,可防止其在海水中被腐蝕
D.濁液、膠體、溶液三種分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)微粒直徑的大小不同

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

8.下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期目的或所得結(jié)論一致的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論
A用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO32溶液中,溶液變黃色氧化性:H2O2>Fe3+
B向盛有Fe(NO32溶液的試管中加入1mol/LH2SO4若試管口出現(xiàn)紅棕色氣體,說(shuō)明NO3-被Fe2+還原為NO
C淀粉碘化鉀溶液久置顯藍(lán)色是由于I-被還原,析出的I2溶于溶液中
D向含有少量的FeBr3的FeCl3溶液中,加入適量氯水,再加CCl4萃取分液除去FeCl3溶液中的FeBr3
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案