以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2].
(1)Fe基态核外电子排布式为 ;[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是 (填元素符号).
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 .
(3)与NH4+互为等电子体的一种分子为 (填化学式).
(4)柠檬酸的结构简式如图.1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为 mol.
己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,能够发生成盐反应、酷化反应等,并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等,己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下: 可能用到的有关数据如下:
实验步骤如下: Ⅰ、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度为l.3lg/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇。 Ⅱ、水浴加热三口烧瓶至50℃左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60℃~65℃之间。 Ⅲ、当环己醇全部加入后,将混合物用80℃-90℃水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。 Ⅳ、趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。 Ⅴ、粗产品经提纯后称重为5.7g。 请回答下列问题: (1)滴液漏斗的细支管a的作用是________,仪器b的名称为________。 (2)己知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O;如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应,则相关反应方程式为:________、________ (3)向三口烧瓶中滴加环己醇时,要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈导致温度迅速上升,否则可能造成较严重的后果,试列举一条可能产生的后果:__________, (4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和________洗涤晶体。 (5)粗产品可用________法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为________。
草酸亚铁为黄色固体,作为一种化工原料, 可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产。合成草酸亚铁的流程如下: (1)配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是 。 (2)得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤,检验是否洗涤干净的方法是 。 (3)将制得的产品(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行加热分解,结果如下图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。 ①则A→B发生反应的化学方程式为: 。 ②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成,写出B→C的化学方程式 ; (4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。为了测定不纯产品中草酸根的含量,某同学做了如下分析实验: Ⅰ.准确称量m g样品,溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。 Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定,溶液变为淡紫色,消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL。 Ⅲ.向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+。 Ⅳ.过滤,洗涤剩余的锌粉和锥形瓶,洗涤液并入滤液 Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液的体积V2 mL。 已知:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+ +10CO2+8H2O MnO4-+8H++5Fe2+=5Fe3+ + Mn2++4H2O 回答下列问题: ①若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 ②m g样品中草酸根离子的物质的量为 (用c,V1,V2的式子表示,不必化简)。
以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程: [研究课题]探究乙二酸的某些性质 [查阅资料]乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,草酸晶体的化学式为H2C2O4·2H2O;草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解;草酸蒸气在低温下可冷凝为固体;草酸钙不溶于水,草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。 [提出猜想] 猜想一:乙二酸具有不稳定性 根据草酸晶体的组成,该小组同学猜想其受热分解产物为CO、CO2和H2O。 设计方案: (1)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置(草酸晶体分解装置略,连接导管略去) 请回答下列问题: ① 装置的连接顺序为:A→()→D→()→B→D; ② 实验时,在点燃B处酒精灯之前,应进行的操作是 。装置中碱石灰的作用是 。检验产物中有CO的实验现象 是 。 ③ 整套装置存在不合理之处为 。 猜想二: 乙二酸具有还原性设计方案: (2)该小组同学向酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色并产生一种气体,从而判断草酸具有较强的还原性。该反应的离子方程式为 。
已知下列数据:
2,4,6
熔点/℃
实验室制乙酸乙酯的主要装置如上图I所示,主要步骤为:①在30mL的大试管中按体积比1:4:4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液;②按照图I连接装置,使产生的蒸气经导管通到15mL试管所盛饱和Na2CO3溶液(加入1滴酚酞试液)上方2mm~3mm处,③小火加热试管中的混合液;④待小试管中收集约4mL产物时停止加热,撤出小试管并用力振荡,然后静置待其分层;⑤分离出纯净的乙酸乙酯。 请同学们回答下列问题: (1)步骤①中,配制这一比例的混合液的操作是 。 (2)写出该反应的化学方程式 。浓H2SO4的作用是 。 (3)步骤③中,用小火加热试管中的混合液,其原因是: 。 (4)步骤④所观察到的现象 ,写出原因是_______________。 (5)步骤⑤中,分离出乙酸乙酯选用的仪器是________,产物应从_______口倒出,因为______________。 (6)为提高乙酸乙酯的产率,甲、乙两位同学分别设计了如上图甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na2CO3溶液提取烧瓶中产物)。你认为 装置合理,因为 。
草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质,进行了一系列实验探究。 (1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到有二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有 _ (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为______ mol。 (2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三: 假设一:全部是FeO; 假设二: ______ ; 假设三: ______。 (3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。 【定性研究】请你完成下表中内容。
【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示: 写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为:__________________。