正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下：
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下：
| |
沸点/℃ |
密度/(g·cm－3) |
水中溶解性 |
| 正丁醇 |
117.2 |
0.810 9 |
微溶 |
| 正丁醛 |
75.7 |
0.801 7 |
微溶 |
实验步骤如下：
将6.0 g Na2 Cr2O7放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，再缓慢加入5 mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以下的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0 g。
回答下列问题：
(1)实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由______________________。
(2)加入沸石的作用是________。若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是________。
(3)上述装置图中，B仪器的名称是________，D仪器的名称是________。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是________(填正确答案标号)。
a．润湿 b．干燥 c．检漏 d．标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分离水时，水在________层(填“上”或“下”)。
(6)反应温度应保持在90～95℃，其原因是__________________________________。
影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学的实验报告如下表：
| 实验步骤 |
现象 |
结论 |
| ①分别取等体积的2 mol·L－1的硫酸于试管中 ②____________ |
反应速率Mg>Fe，Cu不反应 |
金属的性质越活泼，反应速率越快 |
(1)甲同学表中实验步骤②为____________________________。
(2)甲同学的实验目的是____________________________________________________
________________________________________________________________________；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是____________。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是____________
________________________________________________________________________，
该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是______________________________________
________________________________________________________________________。
实验二：已知 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。
(5)针对上述实验现象，丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是______________的影响。
(6)若用实验证明你的猜想，除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)。
A．硫酸钾 B．硫酸锰
C．二氯化锰 D．水
某实验小组在进行双氧水分解的实验时发现：大家取不同浓度的双氧水及不同质量的二氧化锰进行的实验，产生气体的速率都不相同，那么过氧化氢分解的最佳催化条件是什么呢？他们决定进行探究。
(1)用下列简图，画出实验装置(含试剂)示意图。
(2)小组经过实验，取得如下数据：
 X YZ |
0.1 g |
0.3 g |
0.5 g |
| 1.5% |
223 s |
67 s |
56 s |
| 3.0% |
308 s |
109 s |
98 s |
| 4.5% |
395 s |
149 s |
116 s |
(说明：表中X是二氧化锰的质量；Y是指反应停止时的时间；Z是双氧水的质量分数)分析表中数据回答下列问题：
①相同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③该小组的小茂同学分析上述数据后得出“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越小，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.001 mol·L－1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应的离子方程式是2MnO4-＋5HSO3-＋H＋]2Mn2＋＋5SO42-＋3H2O。填空回答问题：
(1)该滴定实验所需仪器为下列中的__________。
| A．酸式滴定管(50 mL) | B．碱式滴定管(50 mL) |
| C．量筒(10 mL) | D．锥形瓶 E．铁架台 F．滴定管夹 |
G．烧杯 H．白纸 I．胶头滴管 J．漏斗
(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)选何种指示剂，说明理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b－a)mL计算得到的待测浓度，比实际浓度________(填“大”或“小”)。
“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性，是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层，这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度，设计了下面的实验方案：
方案一：取三块镀锌铁皮(A、B、C，截自同一块镀锌铁皮)，将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入40 mL 6 mol·L－1盐酸，反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，待锌镀层反应完全时，立即将未反应的铁皮取出，洗涤、小心烘干、称量。将B、C重复上面的实验。
(1)锌镀层完全反应的标志是
________________________________________________________________________。
(2)如何检验铁片已经洗净
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该小组的实验数据记录及数据处理如下，完成下列表格。(锌的密度为7.14 g/cm3)
| |
数据记录 |
数据处理 |
||||
| 镀锌铁皮 |
长度/cm |
宽度/cm |
镀锌铁皮质量/g |
铁皮质量/g |
锌镀层厚度(单侧)/cm |
锌镀层平均厚度(单侧)/cm |
| A |
5.00 |
4.90 |
4.460 |
4.313 |
4.201×10－4 |
|
| B |
5.10 |
5.00 |
4.421 |
4.267 |
4.229×10－4 |
|
| C |
5.20 |
5.00 |
4.640 |
4.467 |
4.660×10－4 |
计算镀锌铁皮锌镀层平均厚度(单侧)________cm。本实验中产生误差的地方可能有哪些(任意列举两
种)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
方案二：已知锌与强碱溶液反应的离子方程式为：Zn＋2OH－＋2H2O===[Zn(OH)4]2－＋H2↑。某同学按下图装置设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案，将单侧面积为S cm2、质量为m g的镀锌铁皮放入6 mol·L－1 NaOH溶液中。回答下列问题。
(4)装置中导管a的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②待B中不再有气体产生并恢复至室温；③由A向B中滴加足量NaOH溶液；④上下移动C，使干燥管和C中液面相平。上述操作的顺序是
____________________________________________________(填序号)。
(6)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(实验条件下的气体摩尔体积为Vm L·mol－1)。则镀锌铁皮的厚度为
________________________________________________________cm。(写出数学表达式)
塑化剂DBP（邻苯二甲酸二丁酯）主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。反应原理为：
实验步骤如下：
步骤1：在三颈瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸，开动搅拌器b（反应装置如图）。
步骤2：缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失，升温至沸腾。
步骤3：等酯化到一定程度时，升温至150℃
步骤4：冷却，将三颈瓶中的液体倒入分漏斗中，用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5：减压蒸馏，收集200~210℃2666Pa馏分，即得DBP产品
（1）浓硫酸的作用 ，搅拌器的作用 。
（2）反应过程中正丁醇过量的目的是 。
（3）图中仪器a的名称是分水器，试分析它的作用是 。
步骤3中确定有大量酯生成的依据是 。
（4）碳酸钠溶液洗涤的目的是 。
用减压蒸馏的目的是 。
（5）写出正丁醇在135℃生成醚的反应方程式 。
写出DBP在氢氧化钠溶液中水解的方程式 。
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