1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:
已知:1-萘酚的性质与苯酚相似,有难闻的苯酚气味。相关物质的物理常数:
物质 | 相对分 子质量 | 状态 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解度 | |
水 | 乙醇 | |||||
1-萘酚 | 144 | 无色或黄色菱形结晶或粉末 | 96℃ | 278℃ | 微溶于水 | 易溶于乙醇 |
1-乙氧基萘 | 172 | 无色液体 | 5.5℃ | 267℃ | 不溶于水 | 易溶于乙醇 |
乙醇 | 46 | 无色液体 | -114.1℃ | 78.5℃ | 任意比混溶 | |
(1)将72g 1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是 。
(2)装置中长玻璃管的作用是: 。
(3)该反应能否用实验室制备乙酸乙酯的装置 (选填“能”或“不能”),简述理由 。
(4)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是 (选填编号)。
a.③②④① b.①②③④ c.②①③④
(5)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降可能的两个原因是 。
(6)提纯的产品经测定为43g,本实验中1-乙氧基萘的产率为 。
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现有铁、碳两种元素组成的合金,某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数,设计了如下实验方案和实验装置
I.探究该合金的某些性质:
(1)取a g合金粉末放人蒸馏烧瓶,并加入足量浓H2SO4,A、B中均无明显现象,原因是_______;
(2)点燃酒精灯一段时间后,A中剧烈反应,请写出此时合金中成分铁的化学反应方程式_____;
(3)反应一段时间后,将C中所吸收的气体通入以下溶液中,判断能否产生沉淀,若不能则写“否”,若能则写出相应的沉淀成分:氯水和氯化钡溶液____,氨水和氯化钡溶液_____;
II.测定样品中碳的质量分数:
(4)装置F的作用__________________________________________________________;
(5)若将SO2气体通入含有n molNa2S的溶液中,溶液中出现黄色浑浊,试分析该溶液最多能吸收SO2气体_____________mol。
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某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象:
(1)现象i中的白雾是 ,形成白雾的原因是 。
(2)分析现象ii,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:
a.加热FeCl3·6H2O,产生白雾和黄色气体。
b.用KSCN溶液检验现象ii 和a中的黄色气体,溶液均变红。
通过该实验说明现象ii 中黄色气体含有 。
(3)除了氯气可使B 中溶液变蓝外,推测还可能的原因是:
①实验b检出的气体使之变蓝,反应的离子方程式是 。实验证实推测成立。
②溶液变蓝的另外一种原因是:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(4)为进一步确认黄色气体是否含有Cl2,小组提出两种方案,无证实了Cl2的存在。
方案1:在A、B 间增加盛有某种试剂的洗气瓶C。
方案2:将B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液,检验Fe2+。
现象如下:
方案1 B 中溶液变为蓝色
方案2 B 中溶液呈浅橙红色;未检出Fe2+
①方案1的C中盛放的试剂是 。
②方案2中检验Fe 2+的原因是 。
③综合方案1、2 的现象,说明选择NaBr溶液的依据是 。
(5)将A 中产物分离得到Fe2O3和MnCl2,A 中产生Cl2的化学方程式是 。
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学习了元素周期律后,同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣。是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解?氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用?对此他们进行了实验探究。请你根据要求完成下列部分实验报告。
Ⅰ.实验仪器及试剂:
实验仪器:带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、________、________、________等。
实验试剂:二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾 Ⅱ. 实验步骤:略
Ⅲ. 实验数据:
实验编号 | KClO3(g) | 氧化物 | 产生气体(mL) | 耗时(s) | ||
化学式 | 质量(g) | 回收 | (已折算到标况) | |||
1 | 0.60 | - | - | - | 10 | 480 |
2 | 0.60 | MnO2 | 0.20 | 90% | 67.2 | 36.5 |
3 | 0.60 | CuO | 0.20 | 90% | 67.2 | 79.5 |
4 | 0.60 | Fe2O3 | 0.20 | 90% | 67.2 | 34.7 |
5 | 0.60 | Cr2O3 | 0.20 | 异常 | 67.2 | 188.3 |
Ⅳ. 实验讨论:
(1) 在氧化物的回收过程中,要进行过滤操作,所用的玻璃仪器是玻璃棒、_________、________
(2)实验编号3的实验中KClO3的分解率为_________________%(保留一位小数)
(3) 在用Cr2O3做研究实验时,发现有黄绿色刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成了橘黄色。该刺激性气体是________(填分子式),可用_______________试纸检验。上述异常现象产生的原因是______________________________________。
Ⅴ.实验结论:________________________________________________________。
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粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物.我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、CaO等. 一种利用粉煤灰制取氧化铝的工艺流程如下:
(1)粉煤灰研磨的目的是 .
(2)第1次过滤时滤渣的主要成分有 (填化学式,下同)和 ,第3次过滤时滤渣的成分是
(3)在104℃用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间的关系如图1,适宜的浸取时间为 h;铝的浸取率与的关系如图2所示,从浸取率角度考虑,三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物,在相同时,浸取率最高的是 (填化学式);用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是 (举一例).
(4)流程中循环使用的物质有 和 .(填化学式)
(5)用盐酸溶解硫酸铝晶体,再通入HCl气体,析出A1C13•6H20,该过程能够发生的原因是
(6)用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是 .
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高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
(1)已知:
①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1
则a =________kJ mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K =________,温度升高后,K值________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2 L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
① 甲容器中CO的平衡转化率为________。
② 下列说法正确的是________(填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是________(填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是________(填名称)。
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(1)海水是巨大的资源宝库,工业上从海水中提取食盐和溴的过程如下:
操作Ⅱ发生反应的离子方程式为: ;如果用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液,则生成物中溴的化合价分别为+5和-1价,且操作Ⅲ中用稀硫酸代替氯气,请写出这种情况下操作Ⅲ中发生反应的离子方程式: 。
(2)溴苯是一种化工原料,可以用溴和苯反应合成。实验室合成溴苯的装置示意图如下:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
上表为苯、溴和溴苯的相关数据 ,回答下列问题:
在A中加入30.0mL无水苯和少量铁屑。在B中小心加入8.0mL液态溴。
向A中滴加液溴,反应一段时间后,点燃酒精灯加热蒸馏。
① A的容积最适合的是________(填编号)。
a.25mL b.50mL c.100mL d.250mL
② 收集溴苯时,应根据_______(填“C1”或“C2”)所显示的温度,其温度应为__________。
③ 在反应开始后到收集溴苯之前,应先将F装置连接在D装置后,则用它可吸收承接到的所有物质有________________(填化学名称)。
④ 某化学小组设计如下实验方案,证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应。
第一步:取少量反应后F装置中的溶液于试管中;
第二步:向其中加入过量的稀硝酸;
第三步:继续滴加少量的硝酸银溶液。
如果有浅黄色沉淀生成则证明苯和溴发生的是取代反应。该实验方案________(填“合理”或“不合理”),理由是: 。
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某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率,利用下图所示装置进行实验。将CN-的浓度为0.2 mol·L-1的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液(过量)置于装置②三颈烧瓶中,充分反应。打开分液漏斗活塞,滴入100 mL稀H2SO4,关闭活塞。
已知装置②中发生的主要反应依次为:CN-+ ClO-=CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ +3C1O-=N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O
(1)①和⑥的作用是________。
(2)装置②中,生成需由装置③除去的物质的离子方程式为________。
(3)反应结束后,缓缓通入空气的目的是________。
(4)为计算该实验中含氰废水被处理的百分率,需要测定________的质量。
(5)已知CN-的处理效率可高达90%,产生的CO2在标准状况下的体积为________。
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(14分)用钛铁矿(主要含FeTiO3及Fe2O3、SiO2等不溶性杂质)提取高品位TiO2的一种流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)有关钛的说法正确的是_________(填字母序号)。
A.TiOSO4中钛元素的化合价为+4价
B.TiO2中既含有离子键,又含有共价键
C.钛元素位于元素周期表中IVA族
D.在稀有气体氩氛围和800℃条件下,用金属镁与四氯化钛反应可制取金属钛。
反应的化学方程式为
(2)为了从浸取液中获取纯净的FeSO4·7H2O,II中应采取的操作是_________、_________、过滤、洗涤、干燥。如何检验提取FeSO4·7H2O的溶液中存在Fe2+_________。
(3)III中生成H2TiO3的离子方程式是__________________。
(4)将TiO2与焦炭混合,通入氯气在1173K下反应,然后将生成的TiCl4与CO分离可制取TiCl4。 此反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比是___________。TiCl4极易水解,利用此性质又可制备纳米级二氧化钛TiO2·XH2O,该反应的化学方程式是__________________。
(5)将TiO2 熔于NaF 制成熔融盐,以石墨为阴极、覆盖了氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层为阳极,用如图所示电解装置制取金属钛。阳极电极反应式是__________________
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(15分)某实验小组的同学为了探究CuSO4溶液与Na2CO3溶液的反应原理并验证产物,进行如下实验。
实验I:将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合,一定温度下充分反应至不产生气泡为止,
过滤、冷水洗涤、低温干燥,得到蓝绿色固体。该小组同学猜想此固体为xCuCO3·yCu(OH)2。
(1)为了验证猜想,先进行定性实验。
(2)为进一步确定蓝绿色固体的组成,使用如下装置再进行定量实验。
实验Ⅲ:称取5.190g样品,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置C和D中。
①装置C中盛放的试剂是________________,装置E的作用是____________________,反应结束时要通入适量的空气,其作用是____________________________________。
②实验结束后,测得装置C增重0.270g,装置D增重1.320g。则该蓝绿色固体的化学式为____________。
(3)若x=y=1,写出CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合时反应的化学方程式______________。
(4)已知20℃时溶解度数据:S[Ca(OH)2] = 0.16 g,S[Ba(OH)2] = 3.89 g。有同学据此提出可将装置D中的澄清石灰水换成等体积的饱和Ba(OH)2溶液,其可能的依据之一是_________________________。
(5)有同学为了降低实验误差,提出如下建议,其中合理的是______(填字母序号)。
A.加热装置B前,先通空气一段时间后再称量C、D的初始质量
B.将D换为盛有碱石灰的U形管
C.将C、D颠倒并省去E装置
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