硫化钠在无机制备、废水处理等领域常用作沉淀剂,其水溶液称为“臭碱”。可在特殊条件下以硫酸钠固体与炭粉为原料制备:Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑
(1)硫化钠固体在保存时需注意________,原因是________。
(2)实验室用上图装置以Na2SO4与炭粉为原料制备Na2S并检验气体产物、进行尾气处理。步骤如下:
①连接仪器顺序为________(按气流方向,用小写字母表示);
②检查装置气密性;③________;
④加热,进行实验。
(3)若 a mol Na2SO4和2 a mol C按上述步骤充分反应,实际得到Na2S小于amol,则实验改进方案是________。
某同学从氧化还原角度分析固体产物中可能含有少量Na2SO3,请设计实验证明其猜测是否合理(供选择的试剂有:酚酞溶液、硝酸、稀盐酸、蒸馏水) ________。
(4)经实验测定,硫酸钠与炭粉在一定条件下反应还可生成等物质的量的两种盐和体积比为1︰3的CO2和CO两种气体。反应方程式为________。
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苯甲酸乙酯()是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如下:
试剂相关性质如下表:
苯甲酸 | 乙醇 | 苯甲酸乙酯 | |
常温性状 | 白色针状晶体 | 无色液体 | 无色透明液体 |
沸点/℃ | 249.0 | 78.0 | 212.6 |
相对分子量 | 122 | 46 | 150 |
溶解性 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 | 与水任意比互溶 | 难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚 |
回答下列问题:
(1)为提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为________。
(2)步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)将一小团棉花放仪器B中靠近活塞孔处,将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中,在仪器C中加入纯化后的苯甲酸晶体、无水乙醇(约)和浓硫酸,加入沸石加热至微沸,回流反应。仪器A的作用是_______;仪器C中反应液最好应采用______方式加热。
(3)随着反应进行,反应体系中水分不断被有效分离,仪器B中吸水剂的现象为___。
(4)反应结束后,对C中混合液进行分离提纯,操作Ⅰ是___;操作Ⅱ所用的玻璃仪器除了烧杯外还有___。
(5)反应结束后,步骤③中将反应液倒冷水的目的除了溶解乙醇外,还有__;加入的试剂X为__(填写化学式)。
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1,2−二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)是重要的有机化工原料,不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点83.6℃;在光照下逐渐分解;碱性条件下水解程度较大。实验室采用“乙烯液相直接氯化法”制备1,2−二氯乙烷,相关反应原理和实验装置图如下:
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
Cl2(g)+CH2=CH2(g)CH2ClCH2Cl(l) ΔH<0
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_____。写出甲装置发生反应的离子方程式_______。
(2)己装置的作用是____。丙和戊装置除了干燥气体,还有一个重要作用是____。
(3)庚中采用甘油浴加热,该加热方式的优点是_________。
(4)丁装置中长玻璃导管B的作用是______________。先装入1,2−二氯乙烷液体,其作用是______(选填序号)。
a 溶解Cl2和乙烯 b 作催化剂 c 促进气体反应物间的接触
(5)制得的1,2−二氯乙烷中溶解有Cl2、乙烯,逐出Cl2和乙烯采用的方法是_____。
(6)产品纯度的测定:量取5.0 mL逐出Cl2和乙烯后的产品,产品密度为1.2 g·mL−1,加足量稀NaOH溶液,加热充分反应:CH2ClCH2Cl+2NaOHCH2OHCH2OH+ 2NaCl。所得溶液先用稀硝酸中和至酸性,然后加入1.000 mol·L−1的AgNO3标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到14.35 g白色固体,则产品中1,2−二氯乙烷的纯度为______%。
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请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验,要求测定产生的氢气的体积(大于25mL),并检验氯气的氧化性。
(1)A极发生的电极反应式是___________ ,B极发生的电极反应式是_____________。
(2)设计上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为:
A接_____、 ____接______;B接______、_____接______ 。
(3)在实验中,盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为_________________。
(4)已知饱和食盐水50mL(假设NaCl足量且忽略溶液体积变化),某时刻测得H2体积为16.8 mL(标准状况)。此时溶液OH- 浓度为___________。
(5)已知甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将甲烷燃料电池作为电源,进行上述饱和食盐水电解实验。若甲烷通入量为2.24L(标准状况),且反应完全,则理论上电解池产生的为Cl2 的物质的量为______
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由乳酸与FeCO3 反应制得:2CH3CH(OH)COOH + FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O +CO2↑。
I.制备碳酸亚铁:装置如图所示。
(1)C的名称是___________。
(2)清洗仪器,检查装置气密性,A 中加入盐酸,B 中加入铁粉,C 中加入NH4HCO3 溶液。为顺利达成实验目的,上述装置中活塞的打开和关闭顺序为:关闭活塞______,打开活塞______;加入足量盐酸后,关闭活塞1,反应一段时间后,关闭活塞____,打开活塞_____。C中发生的反应的离子方程式为_______________。
Ⅱ. 制备乳酸亚铁晶体:
将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸。
(3)加入少量铁粉的作用是______________。从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体所需的实验操作是隔绝空气低温蒸发,________、干燥。
Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(4)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其原因可能是_____________________。
(5)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2 标准溶液滴定进行测定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.760g样品,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00mL,用0.1000mol/LCe(SO4) 2标准溶液滴定至终点,记录数据如下表。
滴定次数 | 0.1000mol/L Ce(SO4)2 标准溶液体积/mL | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | |
1 | 0.10 | 19.85 |
2 | 0.12 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.70 |
则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为_________(以质量分数表示)。
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铁是生产生活中应用最广泛的一种金属。某化学学习小组在实验室中探究铁钉(主要成分为低碳钢)与热浓硫酸的反应。其探究流程如图所示:
(1)从实验安全的角度考虑,应先向烧杯中加入______(填“甲”或“乙”);根据加入的反应物的量,实验需要选取的烧杯的规格为________(填字母序号)。
a.50 mL b.100 mL c.500 mL d.1 000 mL
(2)上清液B中可能既含Fe3+,又含Fe2+,要检验上清液B中有无Fe2+,应加入的试剂是________(填字母序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
(3)气体A的主要成分是SO2,还可能含有H2和CO2。流程图中“加热”时可能生成CO2的原因是(用化学方程式表示)___________________。利用下列仪器可以同时检验气体A中是否含有H2和CO2(其中的夹持仪器、橡胶管和加热装置已经略去),则仪器的连接顺序是____________
(4)烧杯中的产物之一FeSO4有如下转化关系 (无关物质已略去)。
已知:①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。②Y是红棕色的化合物。反应Ⅰ的化学方程式为_________________X通入BaCl2溶液,产生白色沉淀的化学式为________
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某研究小组用下图装置进行SO2 与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在______中,再加水稀释,这样操作的目的是__________________________________________。
(2)通入足量SO2时,装置C中观察到的现象为___________________________________。
(3)根据以上现象,该小组同学认为SO2 与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式____________________________________;
②请设计实验方案检验有Fe2+ 生成___________________________________________;
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42 -,该做法____(填“合理”或“不合理”),理由是__________。
(4)D装置中倒置漏斗的作用是_________________________________________________。
(5)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有____________(填字母)。
a.浓H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 c.碘水 d.NaCl溶液
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氯化亚铜(CuCl)是用途广泛的化工产品,其露置于空气中易被氧化。某兴趣小组高温加热分解氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)制备CuCl,其装置如图(加热仪器、夹持仪器省略):
回答下列问题:
(1)通入HCl气体的作用是_______。
(2)硬质玻璃管A中主要发生反应的化学方程式为_______。
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“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气,属于结晶型固体香料,在香料和日用化工产品中具有广阔的应用价值。“结晶玫瑰”的化学名称为乙酸三氯甲基苯甲酯,通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备。
已知:
物质 | 在乙醇中的溶解性 | 在水中的溶解性 | 熔点℃ |
三氯甲基苯基甲醇 | 溶 | 不溶 | — |
醋酸酐 | 溶 | 溶 | -73 |
结晶玫瑰 | 溶 | 不溶 | 88 |
醋酸 | 易溶 | 易溶 | 16.6 |
部分实验装置以及操作步骤如下:
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)装置中仪器B的名称是___________。
(2)加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并搅拌。待混合均匀后,最适宜的加热方式为油浴加热,用油浴加热的理由是_______________。有同学认为装置中A仪器也可改为另一种漏斗,该漏斗的名称是___________,它的作用是____________。
现有同学设计如下方案把粗产品进行提纯。
(3)①将粗产品溶解在________(填“水”、“乙醇”或“粗产品滤液”)中均匀混合,用水浴加热到70℃,回流溶剂使粗产品充分溶解,得到无色溶液。然后将所得溶液经过__________(填操作方法)析出白色晶体,整个过程中不需要用到的仪器是_______(选择相应字母填空)。
A.冷凝管 B.烧杯 C.蒸发皿 D.玻璃棒
②将步骤①所得混合物过滤、洗涤、干燥得到白色晶体,请列举一种常见的实验室干燥的方法_______。可通过测定晶体的熔点判断所得晶体是否是结晶玫瑰,具体做法为:加热使其熔化测其熔点,实验现象为__________。
(4)ag的三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰bg,则产率是_________。(用含a、b的式子表示)
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碘化钠在光学器件石油探测、安检、环境监测等领域有重要应用。某研究小组开发设计的制备高纯NaI的简化流程如图:
已知:
①I2(s)+I-(aq)I(aq)。
②水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,可分别将碘的各种酸根和I2还原为I-,本身被氧化为无毒物质。
③NaI易溶于水,也易溶于酒精,在酒精中的溶解度随温度的升高增加不大。
请回答:
(1)步骤Ⅰ,I2与NaHCO3溶液发生歧化反应,生成物中含IO-和IO离子。
①I2与NaHCO3溶液反应适宜温度为40~70℃,则采用的加热方式为__。
②实验过程中,加少量NaI固体能使反应速率加快,其原因是__。
(2)步骤Ⅱ,水合肼与IO-反应的离子方程式为__。
(3)步骤Ⅲ,多步操作为:
①将步骤Ⅱ得到的pH为6.5~7的溶液调整pH值至9~10,在100℃下保温8h,得到溶液A;
②将溶液A的pH值调整至3~4,在70~80℃下保温4h,得溶液B;
③将溶液B的pH调整至6.5~7,得溶液C;
④在溶液C中加入活性炭,混合均匀后煮沸,静置10~24h后,过滤除杂得粗NaI溶液。
上述①②③操作中,调整pH值时依次加入的试剂为__。
A.NaOH B.HI C.NH3•H2O D.高纯水
(4)步骤Ⅳ,采用改进的方案为用“减压蒸发”代替“常压蒸发”。
①“减压蒸发”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管、接收瓶之外,还有__。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.烧杯 D.抽气泵
②采用“减压蒸发”的优点为__。
(5)将制备的NaI•2H2O粗品以95%乙醇为溶剂进行重结晶。请给出合理的操作排序__。
加热95%乙醇→____→___→___→____→纯品(选填序号)。
①减压蒸发结晶 ②NaI•2H2O粗品溶解 ③趁热过滤 ④真空干燥
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