半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要控制摻雜,以保證控制電阻率,三氯化磷(PCl3)是一種重要的摻雜劑。實驗室要用黃磷(即白磷)與干燥的Cl2模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3,裝置如下圖所示:(部分夾持裝置略去)
已知黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5。PCl3遇水會強烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2會生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸點見下表:
請回答下列問題:
(1)A裝置中制氯氣的離子方程式為 。
(2)B中所裝試劑是 ,E中冷水的作用是 ,F(xiàn)中堿石灰的作用是 。
(3)實驗時,檢查裝置氣密性后,先打開K3通入干燥的CO2,再迅速加入黃磷。通干燥CO2的作用是 。
(4)粗產(chǎn)品中常含有POC13、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后.通過 (填實驗操作名稱),即可得到較純凈的PCl3。
(5)通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
①迅速稱取1.00g產(chǎn)品,加水反應(yīng)后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol/L碘水,充分反應(yīng);
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3,溶液滴定
④重復(fù)②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40ml
已知: ,假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng)。根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)濃H2SO4;冷凝PCl3防止其揮發(fā);吸收多余的氯氣,防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入燒瓶中和PCl3反應(yīng)
(3)排盡裝置中的空氣,防止白磷自燃;
(4)蒸餾
(5)79.75%
解析試題分析:(1)二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣;(2)干燥氯氣用濃硫酸;根據(jù)表中PCl3的沸點可得,用冷水可以將其冷凝;根據(jù)信息可得PCl3不能遇見水蒸氣,還要考慮進(jìn)行尾氣處理,故堿石灰的作用為吸收多余的氯氣,防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入燒瓶中和PCl3反應(yīng);(3)根據(jù)題目信息可知需要排盡裝置內(nèi)的空氣;(4)根據(jù)題目信息可知利用沸點的不同將混合物分離,故蒸餾;(5)根據(jù)碘單質(zhì)和Na2S2O3的反應(yīng)求出剩余的碘單質(zhì),根據(jù)總的碘單質(zhì)減去剩余的碘單質(zhì)求出與H3PO3的物質(zhì)的量,根據(jù)磷原子守恒得PCl3的物質(zhì)的量,從而求出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
考點:考察氯氣的實驗室制法、氣體的干燥、根據(jù)化學(xué)方程式的計算和應(yīng)用題目信息解題的能力等
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
“低碳循環(huán)”已引起各國家的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量和有效地開發(fā)利用CO2正成為化學(xué)家研究的主要課題。
(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆?捎萌缦卵趸ㄌ峒,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組 | 溫度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需 時間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
15.8gKMnO4與100mL12mol/L過量濃鹽酸充分反應(yīng),化學(xué)方程式如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl2↑+8H2O,通過計算回答:
(1)產(chǎn)生的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為多少?
(2)有多少摩爾HCl被氧化?
(3)在反應(yīng)后的溶液中加足量的AgNO3溶液可生成多少克沉淀?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(14分)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2,現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石SiO2),為了測定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗:
現(xiàn)稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150 g,在空氣存在下進(jìn)行煅燒,生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2氣體,實驗后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中,用0.05000 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,初讀數(shù)為0.10 mL,末讀數(shù)如右圖所示。
(1)冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS2+ 21O2 高溫8Cu + 4FeO + 2Fe2O3+ 16SO2,若CuFeS2中Fe的化合價為+2,反應(yīng)中被還原的元素是 (填元素符號)。
(2)裝置a的作用是 。
A.有利于空氣中氧氣充分反應(yīng) | B.除去空氣中的水蒸氣 |
C.有利于氣體混合 | D.有利于觀察空氣流速 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
草酸亞鐵(FeC2O4)常用作分析劑、顯影劑以及新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產(chǎn)。
I.某興趣小組對草酸亞鐵的分解產(chǎn)物進(jìn)行實驗和探究。
(1)已知CO能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉。
將草酸亞鐵分解產(chǎn)生的氣體依次通過A(澄清石灰水)和B(氯化鈀溶液),觀察到A中澄清石灰水變渾濁,B中有黑色物質(zhì)生成。由此說明氣體產(chǎn)物中含有 。
(2)將樣品草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如下圖(TG表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù))。
①試確定B點對應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式 ;
②寫出BC對應(yīng)的化學(xué)方程式 。
II.某草酸亞鐵樣品(不含結(jié)晶水)中含有少量草酸,F(xiàn)用滴定法測定該樣品中FeC2O4的含量。
實驗方案如下:
①將準(zhǔn)確稱量的0.20g草酸亞鐵樣品置于250 mL錐形瓶內(nèi),加入適量2 mol/L的H2SO4溶液,使樣品溶解,加熱至70℃左右,立即用高錳酸鉀溶液滴定至終點。
②向滴定終點混合液中加入適量的Zn粉和過量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5~8min。用KSCN溶液在點滴板上檢驗煮沸液,直至溶液不變紅,將其過濾至另一個錐形瓶中,用0.02000 mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該溶液至終點,消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液6.00 ml。
試回答下列問題:
(1)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液用 滴定管盛裝(填“酸式”或“堿式”)。
(2)在步驟①中,滴加高錳酸鉀溶液時觀察到有無色氣體產(chǎn)生,則高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)在步驟②中,下列操作會引起測定結(jié)果偏高的是 。
A.滴定管在盛裝高錳酸鉀前未潤洗 |
B.滴定過程中,錐形瓶震蕩的太劇烈,以致部分液體濺出 |
C.滴定前讀數(shù)正確,滴定終點時俯視讀數(shù) |
D.滴定前讀數(shù)正確,滴定終點時仰視讀數(shù) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
為驗證氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持儀器和甲中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)。
實驗步驟:
1.在甲裝置中,打開活塞a,加熱,待裝置中充滿黃綠色氣體時,與丙裝置連接。
2.當(dāng)丙裝置中FeC12溶液變黃時,停止加熱。
3.打開活塞c,使約2mL的溶液滴入試管中,檢驗溶液中的離子。
4.在乙裝置中,打開活塞b,待空氣排盡后,將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中,一段時間后,停止。
5.更新丙中試管,打開活塞c,使約2mL的溶液滴入試管中,檢驗溶液中的離子。
回答下列問題:
(1)甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反應(yīng)速率比用98%的硫酸快,原因是____________。
(3)實驗中,證明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式為_____________。
(4)有I、II、III三組同學(xué)分別完成了上述實驗,實驗結(jié)果如下:
| 步驟3溶液中含有的離子 | 步驟5溶液中含有的離子 |
I | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
Ⅱ | 有Fe3+無Fe2+ | 有SO42- |
Ⅲ | 有Fe3+無Fe2+ | 有Fe2+ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4二主要流程如下:
(1)制備MgAl2O4過程中,高溫焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)如圖所示,過濾操作中的一處錯誤是 。
判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是 。高溫焙燒時,用于盛放固 體的儀器名稱是 。
(3)在25℃下,向濃度均為0.01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_________________沉淀(填化學(xué)式),生成該沉淀的離子方程式_____________________(已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]="3×10" -34。)
(4)無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,實驗室可用下列裝置制備。
裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是 ;F中試劑的作用是 ;用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用,所裝填的試劑為 。
(5)將Mg、Cu組成的3.92g混合物投入過量稀硝酸中,充分反應(yīng)后,固體完全溶解時收集到還原產(chǎn)物NO氣體1.792L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質(zhì)量為 g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
二氧化氮(NO2)是一種具有高度活性的氣態(tài)物質(zhì),NO2與Na2O2均具有較強的氧化性,某研究性學(xué)習(xí)小組對二者能否發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行探究。
【實驗】
下列關(guān)于實驗室制備NO2的說法正確的是_______
a.實驗室常用銅和濃硝酸反應(yīng)制取二氧化氮
b.二氧化氮常用向下排空氣法收集
c.二氧化氮易溶于水,尾氣可用水吸收.
d.用注射器收集的二氧化氮,壓縮后顏色變淺
e.實驗后容器中殘留液需用堿液處理
【提出假設(shè)】
假設(shè)一:NO2與Na2O2二者不反應(yīng);
假設(shè)二:NO2能被Na2O2氧化;
假設(shè)三:
【查閱文獻(xiàn)】
NO2在反應(yīng)中能生成HNO3和HNO2;HNO2旣有氧化性,又有還原性,能被強氧化劑如KMnO4氧化。
【設(shè)計實驗】
(1)實驗時,將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中,淡黃色粉末完全變成白色,說明假設(shè) 不成立。
(2)若假設(shè)二成立,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)為驗證假設(shè)二是否成立,該小組同學(xué)做了如下定性實驗研究,請完成下表內(nèi)容。
實驗步驟 (不要求寫具體操作過程,儀器任選) | 預(yù)期的實驗現(xiàn)象及結(jié)論 |
取適量的白色固體置于試管中,………… | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
標(biāo)準(zhǔn)狀況下,向100mLFeCl3溶液中通入a L的H2S氣體恰好完全反應(yīng)后,再加入足量的鐵粉充分反應(yīng)。所得溶液經(jīng)測定金屬陽離子的濃度為3mol/L,若反應(yīng)過程中溶液體積不變,則原FeCl3溶液的物質(zhì)的量濃度為( )
A.1 mol/ L | B.1.5mol/L | C.2 mol/L | D.以上答案均不正確 |
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