甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下:
+ 2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+ HCl+KCl
实验时将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100 ℃时, 反应一段时间,再停止反应,并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
图1回流搅拌装置 图2抽滤装置
⑴实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有 、烧杯;操作Ⅱ的名称为 。
⑵如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会出现的危害是 。
⑶在操作Ⅲ中,抽滤前需快速冷却溶液,其原因是 ;如图2所示抽滤完毕,应先断开 之间的橡皮管。
⑷纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
高纯硝酸锶[化学式:Sr(NO3)2]用于制造信号灯、光学玻璃等。
⑴工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,其中硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。请结合相关信息,补充完整提纯硝酸锶的下列实验步骤:
①取含杂质的硝酸锶样品, ,搅拌。
② 。
③将滤渣溶于水中,加略过量铬酸使Ba2+沉淀,静置后加入肼(N2H4)将过量铬酸还原,调节pH=7~8,过滤。
④将滤液用硝酸调节pH=2~3, ,过滤,洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥,得到高纯硝酸锶。
⑵Sr(NO3)2受热易分解,生成Sr(NO2)2和O2;在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品,加热至完全分解,得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数(写出计算过程)。
雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:、、、、、、 。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后试样溶液,设计并完成了如下的实验:
已知:
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是( )
A. |
试样中肯定存在、、和 |
B. |
试样中一定不含 |
C. |
试样中可能存在、 |
D. |
该雾霾中可能存在、和 |
是重要的化工原料,易溶于水。在中性或碱性环境中稳定。
I.制备•5
反应原理:+
实验步骤:
①称取15加入圆底烧瓶中,再加入80蒸馏水。另取5研细的硫粉,用3乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示,部分加持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出•5,经过滤,洗涤,干燥,得到产品。
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是。
(2)仪器的名称是,其作用是。
(3)产品中除了有未反应的外,最可能存在的无机杂质是,检验是否存在该杂质的方法是。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子方程式表示其原因:。
II.测定产品纯度
准确称取产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000 碘的标准溶液滴定。
反应原理为:2+=+2
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为mL。产品的纯度为(设•5相对分子质量为)。
III.的应用
(7)还原性较强,在溶液中易被氧化成,常用作脱氧剂,该反应的离子方程式为。
某化学课外小组用右图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
(1)写出A中反应的化学方程式:
(2)观察到A中的现象是 _______________________。
(3)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是 ,写出有关的化学方程式 。
(4)C中盛放CCl4的作用是 。
(5)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 ,现象是 。
甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,最好依次通过盛有下列哪些试剂的洗气瓶( )
A.澄清石灰水,浓H2SO4 | B.酸性KMnO4,浓H2SO4 |
C.溴水,浓H2SO4 | D.浓H2SO4,溴水 |
高纯硝酸锶[化学式:Sr(NO3)2]用于制造信号灯、光学玻璃等。
⑴工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,其中硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。请结合相关信息,补充完整提纯硝酸锶的下列实验步骤:
①取含杂质的硝酸锶样品, ,搅拌。
② 。
③将滤渣溶于水中,加略过量铬酸使Ba2+沉淀,静置后加入肼(N2H4)将过量铬酸还原,调节pH=7~8,过滤。
④将滤液用硝酸调节pH=2~3, ,过滤,洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥,得到高纯硝酸锶。
⑵Sr(NO3)2受热易分解,生成Sr(NO2)2和O2;在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品,加热至完全分解,得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数(写出计算过程)。
空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)氯元素在周期表中位于_______ 周期_______族。
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是________ 。
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为_________ __。
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃温度过高或过低都不利于生产,请解释原因____________________________.
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是__________。
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氧化”后再蒸馏,这样操作的意义是__________。
大理石中含有的主要杂质是氧化铁,以下是某化学兴趣小组用大理石为原料制取安全无毒杀菌剂过氧化钙的主要流程:
请回答下列问题:
(1)试剂A的名称是 ;
(2)操作I的目的是 ;
(3)本实验需要多次使用玻璃棒,则本实验过程中玻璃棒的作用有 ;
(4)写出反应②中生成CaO2·8H2O的化学方程式: ;
(5)制得的CaO2中一般含有CaO该化学兴趣小组通过实验测定制得的样品中CaO2的含量:称量0.6g样品于锥形瓶中,然后加入过量的浓度为2.00mol•L-1的盐酸20.00mL,再用浓度为2.00mol•L-1的氢氧化钠溶液滴定锥形瓶中的溶液,消耗氢氧化钠溶液11.00mL.该样品中CaO2的质量分数为 。
(12分)为验证氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中的加热装置已略,气密性已经检验完毕)实验过程如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4.
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热.
Ⅲ.当B中的溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2.
Ⅳ.打开活塞b,使约2ml的溶液流入D试管中,检验其中的离子.
V.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3.
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子.
(1)过程Ⅰ的目的是______________________。
(2)棉花中浸润的溶液为__________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为__________________________________。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是______________
(5)过程Ⅵ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作是________________________________
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是
|
过程IV B溶液中含有的离子 |
过程VI B溶液中含有的离子 |
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42﹣ |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42﹣ |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
“84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气,反应方程式为:
NaClO + NaCl + H2SO4 Na2SO4 + Cl2↑+ H2O。为探究氯气的性质,某同学设计了如下所示的实验装置
请回答:(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处) (填写序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是 ,说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进的方法 。
(3)为了验证氯气的氧化性,将氯气通Na2SO3溶液中,写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式 。
(4)写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ,为验证尾气吸收后的溶液中存在氯离子,正确的操作为 。
(5)已知RCH2COOH和Cl2在红磷存在时发生取代反应生成RCHClCOOH。现有分子式为C4H8O2的羧酸A,发生如下变化。
E的分子式为C8H12O4,E的核磁共振氢谱显示只有一个峰。写出E的结构简式 。
在A、B、C、D四支试管中分别盛有NaHSO4、Na2CO3、BaCl2、BaCO3固体,某同学在只有蒸馏水和若干试管的条件下,将它们一一鉴别出来。
(1)NaHSO4在水中会解离出Na+、H+、SO42-。从物质分类的角度考虑,NaHSO4属于( )
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(2)最先检验出来的固体物质是 ,利用它又可直接检验出的固体物质是( )。
(3)剩余两种固体被检验出来时发生反应的化学方程式分别是:
、 。
(共8分)过氧化氢水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度, 请填写下列空白:
(1)将10.00 mL过氧化氢溶液移至250mL ___________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数和化学式分别填在下列横线和括号内。
MnO4- + H2O2 + H+ ="===" Mn2+ + H2O + ( )
(3)移取10mL过氧化氢溶液可以用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。滴定到达终点的现象是___ 。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为________。
(5)若盛装高锰酸钾标准溶液的滴定管用蒸馏水洗后没有用标准液润洗,则测定结果______(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
如下图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图。试回答:
(1)⑥中发生的化学反应方程式为_____________________________。
(2)②中实验现象是 ,③中反应产物的化学式是
(3)⑤的作用是_______________ ______,反应的离子方程式为___________________。
锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能,已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体,而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物(主要成分为MnO2)洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热,反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,边加边搅拌,再过滤即可得到碳酸锰。
(l)在第②步中,将上述固体与浓盐酸混合的目的是
(2)有人认为,将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液,也能达到上述目的,但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式 。
(3)查阅文献,发现第③步中,除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长,易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2,该小组对上述沉淀的成分提出以下假设,请帮助完成假设:
假设一:全部为MnCO3; 假设二:全部为Mn(OH)2; 假设三:
为验证假设二是否正确,该小组进行了以下研究:
①定性研究:请你完成下表中的内容.
实验步骤(不要求写出具体步骤) |
预期的实验现象和结论 |
将所得沉淀过滤、洗涤, |
|
|
|
②定量研究:将所得沉淀过滤、洗涤,置于空气中充分氧化后,小心干燥,取22.0g样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如图.根据图中的数据判断假设三成立,理由是