某研究性学习小组以甲酸为原料在实验室完成了一氧化碳和甲酸铜两种物质的制备实验。实验一、用甲...

某研究性学习小组以甲酸为原料在实验室完成了一氧化碳和甲酸铜两种物质的制备实验。

实验一、用甲酸制备一氧化碳

CO的制备原理：HCOOHCO↑+H2O，制备装置如下图（其中夹持仪器、加热仪器没有画出）

（1）b仪器的名称为___________，c的作用是___________。

（2）制备CO时，浓硫酸与甲酸的混合方式是___________。

实验二、用甲酸制备甲酸铜[Cu（HCOO）2•4H2O]

步骤一：碱式碳酸铜的制备

步骤二：甲酸铜的制备

将产品碱式碳酸铜放入烧杯内，加入约20mL蒸馏水，加热搅拌至323K左右，逐滴加入适量甲酸至沉淀完全溶解，趁热过滤，滤液在通风橱下蒸发至原体积的左右，冷却至室温，减压过滤，洗涤，得Cu（HCOO）2•4H2O产品，称量，计算产率。回答下列问题：

（3）在制备碱式碳酸铜的过程中，如果温度过高，对产物有何影响？___________。

（4）步骤二中碱式碳酸铜滴入甲酸生成四水合甲酸铜的化学方程式为___________。

（5）本实验涉及三种固液分离的方法．

①倾析法使用到的仪器有___________；

②采用减压过滤的装置对步骤二中溶解后的溶液进行趁热过滤；

③步骤二的实验中，需用到下列装置___________

（6）最终称量所得的产品为7.91g，则产率为___________。

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(15分)苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:

某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸，并测定所得样品的纯度，步骤如下:

一、制备苯甲酸

在三颈瓶中加人2.7 mL甲苯、100 mL水和2~3片碎瓷片，开动电动搅拌器，a中通入流动水，在石棉网上加热至沸腾，然后分批加人8.5 g高锰酸钾，继续搅拌约4~5h，直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠，停止加热和搅拌，静置。

二、分离提纯

在反应混合物中加人一定量草酸(H2C204)充分反应，过滤、洗涤，将滤液放在冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化，苯甲酸全部析出后减压过滤，将沉淀物用少量冷水洗涤，挤压去水分后放在沸水浴上干燥，得到粗产品。

三、测定纯度

称取mg产品，配成100 mL乙醇溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶，滴加2~3滴酚酞，然后用标准浓度KOH溶液滴定。

请回答下列问题:

（1）装置a的名称是____，其作用为_________

（2）甲苯被高锰酸钾氧化的原理为:

请完成并配平该化学方程式。

（3）分离提纯过程中加人的草酸是一种二元弱酸，反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加人草酸的作用是　　　 ，请用离子方程式表示反应原理　　　　　　

（4）产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是　　　　　　

（5）选用下列　　　 操作，可以将粗产品进一步提纯。(选填字母)

A、溶于水后过滤 　　　　　　　　 B、溶于乙醇后蒸馏

C、用甲苯萃取后分液 　　　　　　 D、升华

（6）测定纯度步骤中，滴定终点溶液的颜色变化是____。若m=1.200 g，滴定时用去0.1200 mol· L－1标准KOH溶液20.00 mL，则所得产品中苯甲酸的质量分数为　　　

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某研究性学习小组为合成查阅资料得知一条合成路线：

原料气CO的制备原理：HCOOHCO↑＋H2O，并设计出原料气的制备装置(如图)。

（提示：甲酸(HCOOH）通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸作用下易分解）

请完成下列问题：

(1)图A是利用甲酸制取CO的发生装置．根据实验原理，应选择图_____（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；选择的理由是______________________。

(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，b1和b2中盛装的试剂分别是____________，_____。

(3)CO还可以和丙烯和氢气制取正丁醇，方程式如下：

CH3CH=CH2＋CO＋H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH；

在制取原料丙烯时，会产生少量SO2、CO2及水蒸气，某小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是_______(填序号)。

①2%品红溶液　 ②溴水　 ③石灰水　　 ④无水CuSO4 ⑤饱和Na2SO3溶液

(4)产物中往往会混有少量甲苯，为了制取较纯净的产物，该小组对这两种有机物的物理性质进行了查阅，资料如下：　　　　　

甲苯是无色透明液体，密度0.87，沸点：110.6℃，不溶于水，可混溶于苯等多数有机溶剂。无色或淡黄色透明液体，密度1.015，沸点204-205℃，微溶于水，易溶于醇、醚。通过这些资料，该小组设计了某些方法来进行产物的提纯，合理的是_________。

A 分液　　　　 B过滤　　　　 C蒸馏　　　　 D将甲苯氧化成苯甲酸再进行分液

(5)得到较纯净的产物之后，某位同学为了研究产物的化学性质，将产物和甲苯分别取样，并分别滴加溴水，发现溴水最终都褪色了，于是得出结论：产物和甲苯的化学性质相似。这位同学的结论是否正确？若不正确，请说明理由。_____。

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氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种易分解、易水解的白色固体，可用于化肥、灭火剂、洗涤剂等。某研究小组用下图所示的实验装置，利用氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等作原料制备氨基甲酸铵。主要反应原理：2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s)　 ΔH＜0。

(1)实验室用98%的浓硫酸配制15%的稀硫酸，除量筒外还需使用下列仪器中的____。

a．烧杯　　 b．一定容积的容量瓶　　 c．玻璃棒　　 d．滴定管

(2)仪器1恒压分液漏斗，其优点是__________________________。

(3)仪器3中NaOH固体的作用是__________________________。

(4)仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，应该______（填“加快”、“减慢”或“不改变”）产生氨气的流速。

(5)另有一种制备氨基甲酸铵的反应器（CCl4与液体石蜡均为惰性介质）如图。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，当悬浮物较多时，停止制备。

①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________；

②从反应后混合物中过滤分离出产品。为了得到干燥产品，应采取的方法是_____（填序号）

a．常压加热烘干　　　　 b．高压加热烘干　　　　 c．真空40℃以下烘干

(6)已知氨基甲酸铵可完全水解，其中产物有碳酸氢铵。氨基甲酸铵水解反应的化学方程式为________________________________。

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氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种易分解、易水解的白色固体，某研究小组用下图所示的实验装置，利用氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等作原料制备氨基甲酸铵。主要反应原理：2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s)　 ΔH＜0。

（1）仪器2的名称是_____________。仪器3中NaOH固体的作用是_____________。

（2）仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，应该_____________（填“加快”、“减慢”或“不改变”）产生氨气的流速。

（3）另有一种制备氨基甲酸铵的反应器（CCl4充当惰性介质）如下图：

①若无冰水，则氨基甲酸铵易分解生成尿素[化学式为CO(NH2)2]。请写出氨基甲酸铵受热分解的化学反应方程式：_____________。

②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，即停止反 应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥可采取的方法是_____________。

A．蒸馏　　　　　　　　　 B．高压加热烘干　　　　　　 C．真空微热烘干

（4）已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵，则该反应的化学方程式为_____________。

为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数，某研究小组用该样品进行实验。已知杂质不参与反应，请补充完整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案：用天平称取一定质量的样品，加水溶解，_____________，测量的数据取平均值进行计算（限选试剂：蒸馏水、澄清石灰水、BaCl2溶液）。

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氨基甲酸铵(H2 NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体。其研究小组以浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图1所示，其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)　　 △H<0

(1)仪器1的名称是___________。仪器3中盛装的固体是___________，其作用是___________。

(2)仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡，则应该___________(填“加快”“减慢”或“不改变”)产生氨气的速率。

(3)另一种制备氨基甲酸铵的反应装置(液体石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图2所示。

①液体石蜡鼓泡瓶的作用是______________________。

②若无冰水，则氨基甲酸铵易分解生成尿素[CO（NH2）2]请写出氨基甲酸铵受热分解的化学方程式：______________________。

③当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，立即停止反应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥，可采取的方法是___________(填标号)。

A.蒸馏　　 B.真空微热烘干　　 C.高压加热烘干

(4)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。

①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。

限选试剂：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

②根据①的结论。取15.8g氨基甲酸铵样品，用足量氧氧化钡溶液充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为1.97g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为___________。

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氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体，某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示，其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)　ΔH＜0。

(1)仪器3中盛装的固体是____，其作用是________________。

(2)仪器6的一个作用是控制原料气按化学计量数充分反应，若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡，则应该___(填“加快”“减慢”或“不改变” )产生氨的速率。

(3)另一种制备氨基甲酸铵的反应装置(液态石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示。

①液态石蜡鼓泡瓶的作用是________________________。

②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，立即停止反应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥，可采取的方法是___(填字母)。

A．蒸馏　　　　 B．真空微热烘干　　　　　　 C．高压加热烘干

(4)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。

①设计方案进行成分探究，请填写表中空格。

限选试剂：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

②根据①的结论，取15.8 g氨基甲酸铵样品，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤洗涤、干燥，测得沉淀的质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为____。

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氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体，某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示，其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) 　 △H<O。

（1）仪器2的名称是________，仪器3中盛装的固体是_________，其作用是______________。

（2）仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡，则应该______________(填“加快”“ 减慢”或“不改变”)产生氨气的速率。

（3）另一种制备氨基甲酸氨的反应装置(液体石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示。

①液体石蜡鼓泡瓶的作用是_____________________ 。

②若无冰水，则氨基甲酸铁易分解生成尿素[CO(NH)2]2请写出氨基甲酸铵受热分解的化学方程式：_______________________。

③当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，立即停止反应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥，可采取的方法是_______________(填字母)。

A.蒸馏　　　　　　 B.真空微热烘干　　　　　　 C.高压加热烘干

（4）制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。

①设计方案进行成分探究，请填写表中空格。

限选试剂：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

②根据①的结论，取15.8g氨基甲酸氨样品，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤洗涤、干燥测得沉淀质量为1.97g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_________________。

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某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后发现，一氧化碳的制备可利用甲酸和浓硫酸共热到60～80 ℃发生脱水反应制取：

HCOOHCO↑＋H2O

请根据以下各图帮他们组装成一套相对合理的实验装置图(某些装置可重复使用)。

回答以下问题：

(1)合理实验装置的连接顺序是(写小写字母)　　　　　 。

(2)在反应时一定要先通一会一氧化碳气体，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是　　　　　 。

A．因为一般反应从左到右进行

B．排除体系内的空气，使反应过程更安全

C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO

D．此反应加热时间长有利于产生CO

(3)请说出你所选择的第一个NaOH洗气瓶的作用是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 。

(4)在观察到硬质玻璃管中的物质由　　　　　 色完全变为　　　　　 色时停止加热，然后继续　　　　　　　　 ，原因是防止铁被氧化。

(5)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(6)该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集起来，收集的气体前后有几瓶，分别按收集的先后顺序编号，点燃各个瓶中的气体，中间编号的集气瓶中气体　　　　　　　　 ，编号最先和最后的集气瓶中气体　　　　　 ，原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

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