实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、乙酸和浓硫酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸汽冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后,换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯的粗产品。请回答下列问题:
(1)在烧瓶中加入乙醇、乙酸和浓硫酸外,还应加入___________,目的是___________。
(2)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗中边滴加乙酸边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是:_________________________。
(3)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,分离操作步骤流程如下:
则试剂a是____________________________________,分离方法[Ⅰ]是___________;分离方法[Ⅱ]是____________________________。
试剂b是_________________,分离方法[Ⅲ]是____________________________________。
(4)甲、乙两位同学欲将所得的含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来,甲、乙两人实验结果如下:
甲得到了显酸性的酯的混合物;乙得到了大量水溶性的物质。丙同学分析了上述实验目标产物后,认为上述实验没有成功。
试回答下列问题:
甲失败的原因是_________________________________________________________________。
乙失败的原因是_________________________________________________________________。
氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)氯化铁有多种用途:
①氯化铁做净水剂。请用离子方程式表示其原理____________ __________;
②工业上常用FeCl3溶液腐蚀铜印刷线路板。这是利用了FeCl3较强的__________性。
(2)吸收剂X的化学式为 。为检验吸收剂是否已完全转化为FeCl3溶液,有人设计用酸性高锰酸钾溶液,但很快被否定,理由是(用离子方程式表示) 。正确的检验方法是:取少量待测液,加入 (写化学式)溶液,若无深蓝色沉淀产生,则证明转化完全。
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 K2FeO4+2NaOH,请根据相关反应原理分析反应能发生的原因 。
(5)将粗K2FeO4产品经重结晶、过滤、 、 ,即得较纯净的K2FeO4。
如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式是 ;
(2)石墨(C)极的电极反应式为 ;
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L,丙装置中阴极析出铜的质量为________g ;
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。
若用于制漂白液,a为电池的________极,电解质溶液最好用________;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠作电解质溶液,阳极选用________作电极。
双安妥明是一种降血脂药物,主要用于降低血液中胆固醇浓度,安全,副作用小,其结构简式为:
已知:I.
II.
双安妥明的合成路线如下:
已知:C的分子式为C4H8,且有支链;
I能发生银镜反应且1molI能与2mol氢气发生加反应;
K的结构具有对称性.
试回答下列问题:
(1)双安妥明的含氧官能团_____________________(名称)它的分子式_________________。
(2)写出C的结构简式____________,C与氯气在催化剂条件下反应的方程式为: ;并写出产物名称___________________________。
(3)反应②的条件是 ,反应②的方程式为_______________________________________。
(4)I的结构简式为___________________________,H有_______个手性碳原子,写出K与F反应的化学反应方程式___________________________。
氯化亚铜(CuCl)是一种白色固体,微溶于水,不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。
(1)镁—氯化亚铜海水电池,可用于鱼雷上。该电池被海水激活时,正极导电能力增强,同时产生气泡,则正极上被还原的物质有 、 (填化学式)。
(2)工业上以铜作催化剂,氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣(主要成分为硅粉、铜、碳等)。某课外小组以该废渣为原料制CuCl,流程示意图如下:
回答下列问题:
①氯代甲烷有4种,其中属于重要工业溶剂的是 (写出化学式)。
②“还原”阶段,SO32-将Cu2+还原得[CuCl2]-,完成下列离子方程式。Cu2++
Cl-+
SO32-+
=
[CuCl2]-+
+
③在稀释过程中存在下列两个平衡:
ⅰ [CuCl2]-CuCl+Cl- K=2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)+Cl- Ksp=1.2×10-6
当[CuCl2]-完成转化时(c([CuCl2]-)≤1.0×10-5 mol·L-1),溶液中c(Cu+)≥ 。
④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是 (写一点)。
(3)工业生产CuCl过程中产生浓度为2~3 g·L-1的含铜废水,对人及环境都有较大的危害,必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜,过程如下:
①实验室完成步骤ⅰ时,依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂,经振荡并 后,置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先 ,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
②写出步骤ⅱ的离子方程式: 。
(15分)ClO2气体是一种常用的消毒剂,依据该反应制得
2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O。
I、已知:二氧化氯(ClO2)的熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。ClO2可以看做是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取及收集ClO2。(夹持仪器已省略)。回答下列问题:
(1)B必须添加温度控制装置,应补充的装置是__________________。
(2)C装置中反应后生成的主要物质是Na2CO3、NaClO2、和___________。
(3)消毒水时,ClO2还可将Fe2+、Mn2+转化成Fe(OH)3、MnO2难溶物除去,在这个过程中,Fe2+、Mn2+的化合价升高,说明C1O2具有________________性。
II、为测定所得溶液中ClO2的含量,进行下列实验:准确量取ClO2溶液10 mL,稀释成100 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;加入淀粉指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,反应原理:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O, 2Na2S2O3 + I2 =Na2S4O6 + 2 NaI,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
(4)滴定过程中至少须进行两次平行测定的原因是__________________________________。
(5)原ClO2溶液的浓度为____________ g / L(用含字母的代数式表示)。