环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为____________,现象为__________________。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为________________________,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为________________________(填序号)。
a.浓硫酸易使原料碳化并产生
b.污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
c.同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为____________。
(3)操作2用到的玻璃仪器是____________。
(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,____________,弃去前馏分,收集83℃的馏分。
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向环己烯样品中加入定量制得的,与环己烯充分反应后,剩余的与足量作用生成,用的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液(以上数据均已扣除干扰因素)。
测定过程中,发生的反应如下:
①
②
③
(5)滴定所用指示剂为____________。样品中环己烯的质量分数为____________(用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是____________(填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.标准溶液部分被氧化
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化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a mol·L−1 KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取v1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL废水;
Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;
Ⅴ.用b mol·L−1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v2 mL。
已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____________。
(2)Ⅰ中发生反应的离子方程式是_______________________________。
(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是_________________________________。
(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是______________________________。
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是________。
(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是_____________________________。
(7)废水中苯酚的含量为___________g·L−1(苯酚摩尔质量:94 g·mol −1)。
(8)由于Br2具有____________性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
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咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃,100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%,单宁酸(Ka约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示:
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是______________,圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒______________。
(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是__________,与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是_____。
(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂,与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是______________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有______________(填标号)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和______________和吸收________。
(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是______________。
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某兴趣小组研究气体还原、,他们使用的药品和装置如图所示:
(1)气体与反应的主要产物是___________。填离子符号
(2)下列实验方案可以用于在实验室制取所需的是________。
A. 溶液与 B. 固体与浓硫酸
C. 固体硫在纯氧中燃烧 D. 铜与热浓
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氯化铁是一种常见的水处理剂,无水氯化铁遇潮湿空气,极易吸水生成。在实验室中,可以采用下列仪器和药品制取较纯的无水氯化铁固体。
(1)实验开始时,先点燃______处的酒精灯填A或。A中发生反应的化学方程式为______。
(2)装置中盛放的是饱和食盐水,其作用为______。
(3)装置中的试剂为浓硫酸,其作用是______。用一件仪器装填适当试剂后,也可起到F和G的作用,所装填的试剂为______。
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实验室用乙醇与浓硫酸共热制乙烯,常因温度过高生成少量SO2,有人设计了如下图所示实验,以验证上述混合气体中是否含有乙烯和SO2。
(1)装置中X仪器的名称是______;碎瓷片的作用是_______。
(2)写出生成乙烯的反应方程式___________。
(3)A、B、C、D装置中可盛放的试剂是(从下列所给试剂中选出,填序号)
①NaOH溶液,②品红溶液,③KMnO4酸性溶液,④FeCl3溶液
A.__________;B.__________;C.__________;D.__________。
(4)能说明SO2气体存在的现象是____。
(5)确证含有乙烯的现象是_____________。
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焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
实验一:焦亚硫酸钠的制取。采用如图装置实验前已除尽装置内的空气制取。装置Ⅱ中有晶体析出,发生的反应为。
(1)A仪器的名称为: ______ ,实验前要进行 ______ ;装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为 ______
(2)浓硫酸 ______ 能或不能用稀硫酸代替,原因是 ______
(3)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是 ______
(4)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用如图的最合理装置夹持仪器已略去为 ______ 填序号
a. b. c. d.
实验二:葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定。
(5)葡萄酒常用作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量以游离计算的方案如下:
葡萄酒样品100.00mL馏分溶液出现蓝色且30s内不褪色已知:滴定时反应的化学方程式为
①按上述方案实验,消耗标准溶液,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量以游离计算为 ______
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果 ______ 填“偏高”“偏低”或“不变”。
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目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。
碱式碳酸镍的制备:
工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:
(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。
(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。
(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。
测定碱式碳酸镍晶体的组成:
为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:
资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O
实验步骤:
①检查装置气密性;
②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;
③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;
④__;
⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;
⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;
⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)
装置C/g | 装置D/g | 装置E/g | |
加热前 | 250.00 | 190.00 | 190.00 |
加热后 | 251.08 | 190.44 | 190.00 |
实验分析及数据处理:
(4)E装置的作用__。
(5)补充④的实验操作___。
(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。
镍的制备:
(7)写出制备Ni的化学方程式__。
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ClO2是一种优良的消毒剂,其溶解度约是Cl2的5倍,但温度过高浓度过大时均易发生分解,因此常将其制成KClO2固体,以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验装置如图所示,其中A装置制备ClO2,B装置制备KClO2。请回答下列问题:
(1)A中制备ClO2的化学方程式为__。
(2)与分液漏斗相比,本实验使用滴液漏斗,其优点是__。加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止液体飞溅和__。
(3)实验过程中通入空气的目的是__,空气流速过快,会降低KClO2产率,试解释其原因__。
(4)ClO2通入KOH溶液生成KClO2的同时还有可能生成的物质__。
a.KCl b.KClO c.KClO3 d.KClO4
(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,取等质量的变质前后的KClO2试样配成溶液,分别与足量的FeSO4溶液反应消耗Fe2+的物质的量__(填“相同”、“不相同”“无法确定”)。
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FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性。
I.实验室制备FeBr2实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是两个耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉。
实验开始时,先将铁粉加热至600—700℃,然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中,E管中反应开始。不断将d中液溴滴入温度为100—120℃的D中。经过几小时的连续反应,在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。
(1)若在A中盛固体CaCO3,a中盛6 mol/L盐酸。为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中B、C处的装置和其中的试剂应是:B为_____________。C为________________。为防止污染空气,实验时应在F处连接盛___________的尾气吸收装置。
(2)反应过程中要不断通入CO2,其主要作用是____________________。
Ⅱ.探究FeBr2的还原性
(3)实验需要200 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液,配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是_____________,需称量FeBr2的质量为:_________。
(4)取10 mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:
假设1:Br一被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;
假设2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+
设计实验证明假设2是正确的:________
(5)请用一个离子方程式来证明还原性Fe2+>Br一________:
(6)若在40 mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3mol Cl2,则反应的离子方程式为________
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