氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在能源、材料等領域有著重要的應用前景。通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖所示):
Ⅰ.將濃H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。劇烈攪拌下,分批緩慢加入KMnO4粉末。塞好瓶口。
Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中,35℃攪拌1小時。緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至98℃并保持1小時。
Ⅲ.轉(zhuǎn)移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水,而后滴加H2O2至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。
Ⅳ.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。
Ⅴ.蒸餾水洗滌沉淀。
Ⅵ.冷凍干燥,得到土黃色的氧化石墨烯。
回答下列問題:
(1)裝置圖中,儀器a、c的名稱分別是 滴液漏斗滴液漏斗、三頸燒瓶三頸燒瓶,儀器b的進水口是 dd(填字母)。
(2)步驟Ⅰ中,需分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,原因是 降溫并減慢反應速率降溫并減慢反應速率。
(3)步驟Ⅱ中的加熱方式采用油浴,不使用熱水浴,原因是 接近水的沸點,易產(chǎn)生大量蒸氣接近水的沸點,易產(chǎn)生大量蒸氣。
(4)步驟Ⅲ中,H2O2的作用是 2MnO-4+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O2MnO-4+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O(以離子方程式表示)。
(5)步驟Ⅳ中,洗滌是否完成,可通過檢測洗出液中是否存在SO2-4來判斷。檢測的方法是 取最后一次洗滌液少量,用稀鹽酸酸化,再滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,說明洗滌液中不含有SO2-4,反之則有取最后一次洗滌液少量,用稀鹽酸酸化,再滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,說明洗滌液中不含有SO2-4,反之則有。
(6)步驟Ⅴ可用pH試紙檢測來判斷Cl-是否洗凈,其理由是 用pH測定最后一次洗滌液pH=7時,溶液呈中性,HCl已經(jīng)洗滌干凈,溶液中無Cl-用pH測定最后一次洗滌液pH=7時,溶液呈中性,HCl已經(jīng)洗滌干凈,溶液中無Cl-。
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【考點】性質(zhì)實驗方案的設計.
【答案】滴液漏斗;三頸燒瓶;d;降溫并減慢反應速率;接近水的沸點,易產(chǎn)生大量蒸氣;2+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;取最后一次洗滌液少量,用稀鹽酸酸化,再滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,說明洗滌液中不含有,反之則有;用pH測定最后一次洗滌液pH=7時,溶液呈中性,HCl已經(jīng)洗滌干凈,溶液中無Cl-
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【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:1038引用:6難度:0.5
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1.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
(1)在組裝好裝置后,若要檢驗A~D裝置的氣密性,其操作是首先
(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
(3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
(4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應,設計了如下實驗:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應。上述方案是否合理?
(5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設計實驗驗證:發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5 -
2.某同學為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗。
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預測實驗結(jié)果:
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應的離子方程式為:
Ⅱ.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
(1)儀器A的名稱為
(2)實驗室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設計實驗驗證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5 -
3.某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應,用圖裝置進行有關(guān)實驗.請回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生的化學反應的化學方程式為
(2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內(nèi)應盛放的液體是
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④飽和的NaHSO3溶液
(3)裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
(4)裝置D中試管口塞一團棉花,棉花中應浸有一種液體,這種液體是
(5)實驗完畢,待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向濾液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍色.為了證明藍色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學設計了下列實驗,其中對實驗目的沒有意義的是
①觀察稀H2SO4 溶液呈無色 ②觀察CuSO4 粉末呈白色 ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍色變淺 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍色發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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