K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體]易溶于水,難溶于乙醇,可作為有機反應的催化劑。實驗室可用廢鐵屑等物質(zhì)為原料制備,并測定產(chǎn)品的純度。相關(guān)反應的化學方程式為:Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
回答下列問題:
(1)使用廢鐵屑前,往往將其在1.0mol.L-1Na2CO3溶液中浸泡數(shù)分鐘,其目的是 。然后使用 (填寫操作名稱)分離并洗滌鐵屑。
(2)析出的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶體可通過如下圖所示裝置通過減壓過濾與母液分離。下列關(guān)于減壓過濾的操作正確的是 。
A.選擇比布氏漏斗內(nèi)徑略小又能將全部小孔蓋住的濾紙 |
B.放入濾紙后,直接用傾析法轉(zhuǎn)移溶液和沉淀,再打開水龍頭抽濾 |
C.洗滌晶體時,先關(guān)閉水龍頭,用蒸餾水緩慢淋洗,再打開水龍頭抽濾 |
D.抽濾完畢時,應先斷開抽氣泵和吸濾瓶之間的橡皮管,以防倒吸 |
(1)除去鐵屑表面的油污(1分) 傾析法(1分)
(2)AD(2分) (3)1.185(2分) 250mL容量瓶、膠頭滴管(2分) 偏大(1分)
(4)①2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O (2分)
②加入最后一滴KMnO4標準溶液后,溶液呈淺紅色,且30s內(nèi)不變化(1分) ③24.55 (2分)
解析試題分析:(1)碳酸鈉是強堿弱酸鹽,溶液顯堿性,所以使用廢鐵屑前,往往將其在1.0mol.L-1Na2CO3溶液中浸泡數(shù)分鐘的目的是除去鐵屑表面的油污;由于鐵是金屬,不溶于水,所以可以使用傾析法分離并洗滌鐵屑。
(2)A.選擇比布氏漏斗內(nèi)徑略小又能將全部小孔蓋住的濾紙,濾紙大時,濾紙邊緣與漏斗產(chǎn)生縫隙,使過濾速度慢,沉淀抽不干,濾紙小時,濾紙不能蓋住所有孔,不能過濾,故A正確;B.放入濾紙后,用玻璃棒引流來轉(zhuǎn)移溶液和沉淀,再打開水龍頭抽濾,故B錯誤;C.洗滌晶體時,先關(guān)閉水龍頭,用蒸餾水緩慢淋洗,再微接水龍頭,將洗滌液慢慢透過全部晶體,故C錯誤;D.抽濾完畢時,應先斷開抽氣泵和吸濾瓶之間的橡皮管,以防倒吸,故D正確,答案選AD。
(3)由于沒有240ml容量瓶,所以應該配制250ml高錳酸鉀溶液,則需要高錳酸鉀的質(zhì)量是0.03000 mol·L-1×0.25L×158g/mol=1.185g;配制該標準溶液時,所需儀器除電子天平、藥匙、燒杯、玻璃棒外,還缺少的玻璃儀器有250mL容量瓶、膠頭滴管;配制過程中,俯視刻度線定容則導致容量瓶中溶液的體積偏少,因此所配溶液濃度偏大。
(4)①反應中碳元素的化合價從+3價升高到+4價失去1個電子,而Mn元素的化合價從+7價降低到+2價得到5個電子,因此根據(jù)電子得失守恒可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是2:5,則根據(jù)原子守恒可知,配平后的方程式為5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O。
②由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色,所以判斷到達滴定終點的現(xiàn)象是加入最后一滴KMnO4標準溶液后,溶液呈淺紅色,且30s內(nèi)不變化。
③根據(jù)方程式可知,參加反應的草酸根的物質(zhì)的量是0.03000 mol·L-1×0.01L×=0.0007500mol,所以2.000g樣品中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的質(zhì)量是0.0007500mol××491/mol×=0.491g,所以純度為×100%=24.55%。
考點:考查物質(zhì)制備實驗方案設計、減壓過濾、物質(zhì)的量濃度的配制、氧化還原滴定的有關(guān)判斷與計算
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
如圖所示,分餾裝置中,如果有錯誤請指出并加以改正:
(1) _____________________________,
(2) _____________________________,
(3) _____________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
海藻中含有豐富的碘元素(以I-形式存在)。實驗室中提取碘的流程如下:
(1)實驗操作③的名稱是________,所用主要儀器名稱為________。
(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機試劑是________(填序號)。
A.酒精(沸點78℃) B.四氯化碳(沸點77℃)
C.甘油(沸點290℃) D.苯(沸點80℃)
(3)在操作②中,溶液中生成少量ICl(ICl的性質(zhì)類似于氯氣),為消除此雜質(zhì),使碘全部游離出來,應加入適量(填序號)________溶液,反應的離子方程式______________________。
A.KIO3 B.HClO C.KI D.Br2
(4)利用碘的有機溶液得到單質(zhì)I2的方法是_______________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
正丁醚常用作有機反應的溶劑。實驗室制備正丁醚的反應和主要實驗裝置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH (CH3CH2CH2CH2)2O+H2O
反應物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下
| 相對分子質(zhì)量 | 沸點/℃ | 密度/(g/cm3) | 水中溶解性 |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 幾乎不溶 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某研究性學習小組的同學通過課外學習了解到:某品牌牙膏中含有摩擦劑、濕潤劑、表面活性劑、黏合劑、香料、甜味劑等成分,其中的摩擦劑除了含CaCO3外,可能還含有Al(OH)3、SiO2中的一種或兩種。為探究該品牌牙膏中摩擦劑的成分,該小組的同學進行了如下實驗(牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生):
請回答下列問題:
(1)操作Ⅰ中涉及的玻璃儀器有燒杯、________、________。
(2)寫出下列操作過程涉及的離子方程式:
操作Ⅲ:______________________________,
操作Ⅳ:______________________________。
(3)該摩擦劑中除CaCO3外,肯定含有__________________。
(4)為進一步探究摩擦劑中碳酸鈣的含量,該小組同學利用如圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗。
請回答下列問題:
①實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可充分混合裝置乙和丙中的反應物外,還有________的作用;
②丙中主要反應的化學方程式是________________;
③實驗中準確稱取4.00 g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3的平均質(zhì)量為1.97 g,計算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)(要求有計算過程):__________________________;
④有同學認為只要測定裝置丙在吸收CO2前后的質(zhì)量差,不必測定裝置丙中生成的BaCO3質(zhì)量,一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。你認為該方案是否可行?________,簡述理由:________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
芳香族羧酸通常用芳香烴的氧化來制備。芳香烴的苯環(huán)比較穩(wěn)定,難于氧化,而環(huán)上的支鏈不論長短,在強烈氧化時,最終都氧化成羧基。某同學用甲苯的氧化反應制備苯甲酸。反應原理:
反應試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù):
名稱 | 相對分子質(zhì)量 | 性狀 | 熔點 | 沸點 | 密度 | 溶解度 | ||
水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
甲苯 | 92 | 無色液體易燃易揮發(fā) | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | ∞ | ∞ |
苯甲酸 | 122 | 白色片狀或針狀晶體 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
鄰叔丁基對苯二酚(TBHQ)是一種新穎的食品抗氧劑,其制備原理如下:
實驗過程中的主要步驟如下:
步驟1:向三頸燒瓶中加入5.5 g對苯二酚,5.0 mL濃磷酸及20 mL二甲苯(裝置如圖所示),啟動攪拌器。
步驟2:緩緩加熱到100~110 ℃,慢慢滴加7.5 mL叔丁醇和5 mL二甲苯組成的溶液,30~60 min內(nèi)滴完。
步驟3:升溫到135~140 ℃,恒溫回流2.5 h。
步驟4:將反應液冷卻到120 ℃,直到反應完成。
步驟5:將反應液倒入燒杯,并用熱水洗滌三頸燒瓶,洗液并入燒杯中。
步驟6:冷卻結(jié)晶,抽濾,回收濾液中的二甲苯和磷酸。
步驟7:用干甲苯重結(jié)晶、脫色、冷水洗滌、干燥。
(1)磷酸在實驗中的作用是________。
(2)本實驗中二甲苯的作用是_________________________________ __________________________________________________。
(3)步驟4中反應完成的標志是_________________________。
(4)步驟7脫色時,可用的脫色劑是________。
(5)對合成得到的產(chǎn)品表征,還需要的主要現(xiàn)代分析儀器是__________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14分)溴苯是一種化工原料,實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
按下列合成步驟回答問題:
(1)在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑,在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴,向a中滴入幾滴溴,有白色煙霧產(chǎn)生,是因為生成了 氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完,裝置d的作用是 ;
(2)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分析提純:
①向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是 ③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾,加入氯化鈣的是 ;
(3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為 ,要進一步提純,下列操作中必須的是 (填入正確選項前的字母);
A.重結(jié)晶 B.過濾 C.蒸餾 D.萃取
(4)在該實驗中,a的容積最適合的是 (填入正確選項前的字母)。
A.25mL B. 50mL C.250mL D.500mL
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