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专题十二 综合实验
1.(福建省福州第三中学2021-2022学年高三上学期第五次质量)二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发黏、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
物理性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
-76℃
138℃
化学性质
①300℃以上完全分解;
②S2Cl2+Cl22SCl2;
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险;
④受热或遇水分解,放出腐蚀性烟气
(1)制取少量S2Cl2
实验室可利用硫黄与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。
①装置连接顺序:A→___________。
②实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是___________。
③为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度,保持干燥环境和______。
(2)④S2Cl2遇水强烈反应产生烟,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原色,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式:___________。
⑤甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH溶液,该方案___________(填“可行”或“不可行”),原因是___________。
(3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如下实验方案:
⑥W溶液可以是___________(填字母)。
a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化) c.氯水
⑦该混合气体中气体X的体积分数为___________(用含V、m的式子表示)。
2.(福建省福州一中2021届高三第五次模拟)某学习小组探究某浓度浓硝酸和稀硝酸与铁的反应。
实验
现象
Ⅰ中:Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Ⅱ中:Fe表面产生红棕色气泡,过一会儿停止
Ⅲ中:连接导线,一段时间后Fe表面产生红棕色气泡,而后停止;随即又产生红棕色气泡,而后停止,……如此往复多次。Cu表面始终产生红棕色气泡
(1)Ⅰ中液面上方气体由无色变为红棕色的化学方程式为_______。
(2)取少量Ⅰ中溶液,加入_______(填名称),溶液变成红色,说明产生了Fe3+。
(3)Ⅱ中现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应。说明硝酸具有_______性。
(4)Ⅲ中,连接导线后体系形成了原电池。为分析反应过程,在Fe、Cu之间连接电流计,实验如表。
实验
现象
ⅰ.K闭合时,指针向左偏转(Cu做负极),Fe表面无明显现象
ⅱ.过一会儿指针向右偏,Fe表面产生红棕色气体;后又迅速向左偏,Fe表面停止产生气泡,……如此往复多次
ⅲ.一段时间后,指针一直处于右端,Fe表面持续产生红棕色气体
ⅳ.Cu表面始终产生红棕色气泡
①推测现象ⅰ中被还原的是_______。
②若将该装置Cu电极换成Zn电极,实验过程中是否会出现现象ii_______(填“是”、“否”) 。
③现象ⅲ中,Fe一直做负极,难以形成氧化层,可能的原因是_______。
④用方程式解释现象ⅳ:_______。
3.(福建省龙岩市2021年5月高中毕业班第三次教学质量检测)二氯异氰尿酸钠(简称DCCNa)是一种高效、安全的消毒剂,常温下性质稳定,受热易分解,难溶于冰水。实验室通过以下原理和装置(夹持仪器已略去)可以制取DCCNa。
+2NaClO(浓) +2NaOH+H2O
实验步骤如下:
Ⅰ.制备高浓度NaClO溶液
从进料口加入10mL 30% NaOH溶液,在10℃左右水浴,搅拌条件下通入Cl2至溶液pH约为8;再加入10mL 40% NaOH溶液,继续通入Cl2至溶液pH约为8。
(1)用烧碱固体配制40%的NaOH溶液,下列仪器中不需要的是___________(写名称)。
(2)“步骤I”测定溶液pH的方法是___________。
(3)水浴降温可以减少NaClO3副产物的生成,该副反应的离子方程式为___________。
(4)通过改进实验装置,可以提高B中NaOH的利用率,可行的方法是___________(写一种)。
Ⅱ.制备二氯异氰尿酸钠
待步骤Ⅰ结束后,从进料口加入氰尿酸,在搅拌状态下继续通入Cl2,在10℃左右下反应30min,此时三颈瓶内有DCCNa白色晶体析出,停止反应。
(5)为了使晶体充分析出并分离,需要的操作为___________、___________洗涤、干燥。
(6)继续通入Cl2的目的是___________。
Ⅲ.二