(14分)正丁醚(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3)是一種化工原料,常溫下為無色液體,不溶于水,沸點為142.4℃,密度比水小。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醚(其它裝置均略去),發(fā)生的主要反應(yīng)為:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
實驗過程如下:在容積為100mL的三頸燒瓶中將5mL濃硫酸、14.8g正丁醇和幾粒沸石混合均勻,再加熱回流一段時間,收集到粗產(chǎn)品,精制得到正丁醚;卮鹣铝袉栴}:
(1)合成粗產(chǎn)品時,液體試劑加入順序是 。
(2)實驗中冷凝水應(yīng)從 口出去(填“a”或“b”)。
(3)為保證反應(yīng)溫度恒定在135℃,裝置C中所盛液體必須具有的物理性質(zhì)為 。
(4)加熱時間過長或溫度過高,反應(yīng)混合液會變黑,寫出用NaOH溶液吸收有毒尾氣的離子方程式 。
(5)得到的正丁醚粗產(chǎn)品依次用8 mL50%的硫酸、10 mL水萃取洗滌。該步驟中需要的屬于硅酸鹽材質(zhì)的實驗儀器是燒杯、玻璃棒、 。該儀器使用前需要 。
(6)將分離出的有機(jī)層用無水氯化鈣干燥,過濾后再進(jìn)行 (填操作名稱)精制得到正丁醚。
(7)本實驗最終得到6.50g正丁醚,則正丁醚的產(chǎn)率是 。
(1)先加正丁醇,后加濃硫酸;(2)a;(3)該液體沸點大于135℃;
(4)2OH-+SO2=SO32-+H2O;(5)分液漏斗; 檢漏;(6)蒸餾;(7)50.0%。
解析試題分析:(1)合成粗產(chǎn)品時,由于丁醇的密度比硫酸小,而且二者混合會放出大量的熱,所以液體試劑加入順序是先加正丁醇,后加濃硫酸;(2)為了使冷凝效果更好,一個使冷凝管內(nèi)充滿水,所以實驗中冷凝水應(yīng)從下口b加入,從上口a流出;(3)為保證反應(yīng)溫度恒定在135℃,裝置C中所盛液體必須具有的物理性質(zhì)為該液體沸點大于135℃;(4)加熱時間過長或溫度過高,會發(fā)生負(fù)反應(yīng)產(chǎn)生SO2、CO2、C單質(zhì)等;反應(yīng)混合液會變黑,寫出用NaOH溶液吸收有毒尾氣的離子方程式是2OH-+SO2=SO32-+H2O;(5)得到的正丁醚粗產(chǎn)品依次用8 mL50%的硫酸、10 mL水萃取洗滌。該步驟中需要的屬于硅酸鹽材質(zhì)的實驗儀器是燒杯、玻璃棒、)分液漏斗;該儀器使用前需要檢查是否漏液;(6)將分離出的有機(jī)層用無水氯化鈣干燥,過濾后再進(jìn)行蒸餾,精制得到正丁醚。(7)14.8g正丁醇的物質(zhì)的量是14.8g÷74g/mol=0.2mol,根據(jù)反應(yīng)方程式可知若完全反應(yīng),則應(yīng)該生成0.1mol的正丁醚,因為正丁醚的相對分子質(zhì)量是130,所以0.1mol的正丁醚的質(zhì)量是13g,而本實驗最終得到6.50g正丁醚,則正丁醚的產(chǎn)率是(6.50g ÷13g )×100%=50.0%。
考點:考查物質(zhì)的制取,作用包括物質(zhì)的混合、操作過程、儀器的選擇與使用、混合物的分離、產(chǎn)率的計算的知識。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下圖所示是一套實驗室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進(jìn)行實驗的是
A.銅屑和濃硝酸 | B.二氧化錳和濃鹽酸 |
C.氯酸鉀和MnO2 | D.碳酸鈣和稀鹽酸 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
納米氧化鎂具有特殊的熱、光、電、力學(xué)和化學(xué)等性能,有廣泛的應(yīng)用前景。下圖是利用海水制鹽的副產(chǎn)品制備納米氧化鎂的流程圖。
(1)操作I包括蒸發(fā)結(jié)晶、____________。
(2)操作I后得到的母液中鎂離子濃度為1.8×10-3 mol·L-1,要使鎂離子產(chǎn)生沉淀,溶液的pH最低應(yīng)為_____________。(已知:Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10-11)
(3)反應(yīng)I中CO(NH2)2與H2O反應(yīng)生成CO2和NH3·H2O,還發(fā)生另一主要化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
(4)某科研小組研究反應(yīng)I在378K~398K時的反應(yīng)時問、反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比等因素對制備納米氧化鎂產(chǎn)率的影響。請完成以下實驗設(shè)計表:
實驗 編號 | T/K | 反應(yīng) 時間/h | 反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比 n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2?6H2O] | 實驗?zāi)康?br /> |
① | 378 | 3 | 3∶1 | (I)實驗①和③探究探究反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比對產(chǎn)率的影響; (II)實驗②和④探究 ; (III)實驗②和 探究反應(yīng)時間對產(chǎn) 率的影響。 |
② | 378 | 4 | 4∶1 | |
③ | 378 | 3 | | |
④ | 398 | 4 | 4∶1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(15分)用磷灰石制磷肥的副產(chǎn)品六氟硅酸鈉(Na2SiF6)可制冰晶石(Na3AlF6),冰晶石是電解鋁的助熔劑,可降低氧化鋁的熔點。下圖是工業(yè)制鋁的流程圖:
(1)工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程需__________個環(huán)節(jié),第一步反應(yīng)的方程式______________________________________________________________
(2)該制備工藝中有兩次過濾操作,過濾操作①的濾液是________溶液,濾渣是________ 。
(3)分解脫硅和合成冰晶石化學(xué)反應(yīng)方程式分別為:_________________、____________________。
(4)工藝過程中③和④的目的是_____________________,碳酸鈉和二氧化碳是否夠用 。
(5)電解Al2O3制Al時,I=200kA,一天制Al 1.430 t,電解效率是多少?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
下圖中的實驗裝置可以用于實驗室制取乙炔。請?zhí)羁眨?br />
(1)圖中A管的作用是______________,制取乙炔的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中,發(fā)生___________反泣,可以觀察到__________________。現(xiàn)象,若通入溴水中,發(fā)生______________反應(yīng)。
(3)乙炔燃燒時的現(xiàn)象為____________________,為了安全,點燃乙炔前應(yīng)先______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(12分)SnSO4是一種重要的硫酸鹽,在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。其制備路線如下:
已知:在酸性條件下,溶液中的Sn2+可被空氣中的氧氣氧化成Sn4+; SnCl2能水解生成堿式氯化亞錫[Sn(OH)Cl]。
(1) 寫出物質(zhì)A的名稱:________。
(2) SnCl2用鹽酸而不用水溶解的原因是____________________(用化學(xué)方程式表示)。
(3) 錫粉的作用是除去酸溶時產(chǎn)生的少量Sn4+,請寫出產(chǎn)生Sn4+的離子方程式:______________________________。
(4) 反應(yīng)Ⅰ生成的沉淀為SnO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____。該反應(yīng)的溫度需要控制在75 ℃左右的原因是____。
(5) 實驗室中“漂洗”沉淀的實驗操作方法是____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
三氯化六氨合鈷(Ⅲ)是一種重要的化工產(chǎn)品, 實驗中采用H2O2作氧化劑,在大量氨和氯化銨存在下,選擇活性炭作為催化劑將Co(Ⅱ)氧化為Co(Ⅲ),來制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)配合物,反應(yīng)式為:2CoCl2·6H2O + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 活性炭2[Co(NH3)6]Cl3 +14H2O
已知:① 鈷(Ⅱ)與氯化銨和氨水作用,經(jīng)氧化后一般可生成三種產(chǎn)物:紫紅色的二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5 Cl]Cl2晶體、磚紅色的三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5 H2O]Cl3晶體、橙黃色的三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3晶體,控制不同的條件可得不同的產(chǎn)物(如溫度不同產(chǎn)物也不同)。293K時,[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度為0.26mol/L
②CoCl2、[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5 Cl]Cl2在水中能完全電離
③制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)粗產(chǎn)品的流程如下:
④三氯化六氨合鈷(Ⅲ)粗產(chǎn)品的提純流程如下:
⑤制備過程中可能用到的部分裝置如下:
請回答下列問題:
(1)操作B的名稱是 ,操作A后所棄去的沉淀中一定有 。
(2)CoCl2在沒有銨鹽存在的情況下,遇氨水生成藍(lán)色沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為 。原料NH4Cl的主要作用有:① ;②提供NH3。
(3)冷卻至10℃后,步驟B中逐滴加入H2O2溶液的目的:① ;②使反應(yīng)溫和進(jìn)行。
(4)操作A的名稱為 ,進(jìn)行該操作的裝置是 (填序號)。
A.裝置Ⅰ B.裝置Ⅱ C.裝置Ⅲ
若操作過程中,發(fā)現(xiàn)漏斗尖嘴處有少量晶體析出,處理方法是 。
裝置Ⅱ中儀器A、B、C、D的名稱分別是 、 、 、 。
(5)步驟C進(jìn)行洗滌時要用到兩種試劑,應(yīng)該先用_____(填序號,下同)洗滌,后用 洗滌。
A. 飽和氯化鈉溶液 B. 無水乙醇 C. 濃鹽酸
(6)你認(rèn)為本實驗提高產(chǎn)率的關(guān)鍵步驟有哪些? 。
(7)與[Co(NH3)6]Cl3類似的產(chǎn)品還有[Co(NH3)5Cl]Cl2,請簡述驗證某晶體是[Co(NH3)6]Cl3還是
[Co(NH3)5Cl]Cl2的實驗方案: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(14分)某課外學(xué)習(xí)小組為探究硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)制備及影響因素,進(jìn)行如下實驗。
Ⅰ制取硫酸亞鐵溶液
稱取一定量鐵屑,放入燒瓶中,加入25 mL 3 mol·L-1硫酸,用酒精燈加熱。
(1)加熱一段時間后,發(fā)現(xiàn)燒瓶中溶液變黃并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是
(用化學(xué)方程式表示)。
(2)制備過程中,鐵需過量的原因是 。
Ⅱ?qū)嶒灨倪M(jìn)
該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)以上實驗不完善,查閱資料后,對實驗做如下
改進(jìn):①反應(yīng)前通入氮氣;②水浴加熱,控制溫度50~60℃;
③實驗中適當(dāng)補(bǔ)充硫酸調(diào)節(jié)pH=2;④增加尾氣吸收裝置。改進(jìn)裝置如圖(夾持和加熱裝置略去)。
(3)實驗中采用水浴加熱,除了便于控制溫度外,還有的優(yōu)點是 。
(4)調(diào)節(jié)pH=2目的是 。
(5)下列裝置適合尾氣吸收的是 (填序號)。
Ⅲ 晶體純度測定
(6)燒瓶中的溶液經(jīng)處理得硫酸亞鐵晶體。準(zhǔn)確稱取晶體 0.5000 g置于錐形瓶中,加入10 mL 3mol·L-1硫酸溶液和15 mL新煮沸過的蒸餾水進(jìn)行溶解,立即用0.02000mol·L-1高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為16.90 mL。(已知:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)
①高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛裝在 滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
②獲得硫酸亞鐵晶體的純度為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
碳銨是一種較常使用的化肥,它在常溫下易分解。某化學(xué)興趣小組對碳銨的成分存在疑問,進(jìn)行了如下探究。
【定性實驗】檢驗溶液中的陰、陽離子。
取少量固體放入試管中,加入鹽酸,把生成的氣體通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳銨放入試管中,加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體,石蕊試紙變藍(lán)色。
(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象,推測碳銨中所含有陰離子可能是 和 。
(2)據(jù)實驗現(xiàn)象,碳銨與足量NaOH溶液加熱反應(yīng)的離子方程式可能是 。
【定量實驗】測定碳銨中C元素和N元素質(zhì)量比。
該興趣小組準(zhǔn)確稱取ag碳銨,加熱使之分解,并把產(chǎn)物通入堿石灰中,如下圖所示。
(1)碳銨固體應(yīng)放在 中進(jìn)行加熱。
A.試管 | B.蒸發(fā)皿 | C.燒瓶 | D.坩堝 |
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