某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验:(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是________________。(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是________溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是________________。
TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)==TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下有关性质如下表
仪器A的名称是 ,装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、 、加装药品、通入氮气;反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为 (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)==FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)简要工艺流程如下:①试剂A为 。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是 。②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是 (填化学式)。
溴化钙是一种溴化物,用于石油钻井,也用于制造溴化铵及光敏纸、灭火剂、制冷剂等。制备CaBr2·2H2O的主要流程如下:(1)与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是 。(2)滤渣的成分可能是 。(3)试剂M是 ,加入M的目的是 。(4)操作Ⅱ的步骤为蒸发浓缩、 、洗涤、干燥(5)将氨气通入石灰乳,加入溴,于65°C进行反应也可制得溴化钙,此反应中还会生成一种无色气体,写出反应的化学方程式 。(6)制得的CaBr2·2H2O可以通过以下方法测定纯度:称取5.00g样品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、烘干、冷却,称量。得到2.00g固体,则CaBr2·2H2O的质量分数为 。(相对原子质量:Ca—40 Br—80 H—1 O—16)
[选修2—化学与技术]金属钒被誉为“合金的维生素”,钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。从废钒催化剂(主要成分有V2O5,VOSO4,K2SO4,SiO2等)中回收V2O5的生产流程图如下:请回答:(1)进行步骤①前,将废钒催化剂粉碎的目的是 。写出步骤①中发生氧化还原反应的离子方程式 。(2)实验室中进行萃取分液操作时,用到的玻璃仪器有 。②③变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2n HA(有机层)2RAn(有机层) + n H2SO4(水层),为提高②中萃取百分率,应采取的措施是____ ;(3)25°C时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
通过上表数据分析,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为______;(4)在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如下图所示,则NH4VO3在分解过程中 。A.先分解失去H2O,再分解失去NH3B.先分解失去NH3,再分解失去H2OC.同时分解失去H2O和NH3D.同时分解失去H2、N2和H2O(5)全钒液储能电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2++V2++2H+VO2++H2O+V3+,电池放电时正极的电极反应式为 。
(15分)三氯化磷(PCl3)是合成药物的重要化工原料,可通过白磷和氯气化合得到。已知:白磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷);POCl3能溶于PCl3;POCl3和PCl3遇水会强烈水解。实验室制取PCl3的装置示意图和有关数据如下:
请回答:(1)实验所需氯气可用MnO2和浓HCl反应制取,实验过程中所用的玻璃仪器除酒精灯和玻璃导气管外,还需要的玻璃仪器有 。制取的氯气需要进行干燥,请设计实验证明通入的氯气是干燥的 (写出操作、现象、结论)。(2)实验过程中要加入白磷、通入CO2、通入Cl2、加热,实验时具体的操作方法和顺序是 。(3)E烧杯中加入冷水的目的是 ,干燥管中碱石灰的作用是 。(4)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等,先加入过量白磷加热,除去PCl5和过量白磷后,再除去PCl3中的POCl3制备纯净的PCl3可选用的方法有 (填字母序号)。A.萃取 B.过滤 C.蒸馏 D.蒸发结晶(5)①PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl,则PCl3和水反应后所得溶液中除OH-之外其它离子的浓度由大到小的顺序是 (已知亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸)。②若将0.01 mol POCl3投入热水配成1 L的溶液,再逐滴加入AgNO3溶液,则先产生的沉淀是 [已知Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。
工业上用辉铜矿(主要成分Cu2S,含Fe3O4、SiO2杂质)为原料,生产硫酸铜晶体的工艺流程如下:已知:①固体B为氧化物组成的混合物 ②[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) + 4NH3(aq)(1)气体X是 ,高温下在过量空气中煅烧辉铜矿时,Cu2S发生反应的方程式为: 。(2)固体B酸溶时加入稀硫酸和H2O2,目的是 ,不用浓硫酸的原因是 。(3)鉴别溶液D中Fe3+完全除尽的方法是 。滤液G的主要溶质是 (填化学式)。(4)由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、 、烘干。(5)用“间接碘量法”测定所制备的CuSO4·5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的纯度。取a g试样配成100 mL溶液,取25.00 mL该溶液,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成,滴加KI溶液至沉淀不再产生为止,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I2,发生反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,消耗c mol·L-1 Na2S2O3溶液的体积为V mL。①写出CuSO4与KI反应的离子方程式_________________________。②计算试样中CuSO4·5H2O的纯度____________________(用a、c、V表示)。