实验室用98%的浓硫酸(其密度为1.84g/ml)配制100-优题课

实验室利用冰醋酸和正丁醇制备乙酸正丁酯，实验装置如下图所示，可能用到的有关数据如下表：

	正丁醇	冰醋酸	乙酸正丁酯	正丁醚
密度/(g/cm³)	0.810	1.049	0.882	0.7689
沸点/℃	118.0	118.1	126.1	142

合成反应：在干燥的a中加入9.32 g正丁醇、7.2 mL 冰醋酸和3～4滴浓硫酸，摇匀后，加几粒沸石，c中通水，开始缓慢加热，控制馏出物的温度不超过130℃。
分离提纯：①将仪器a中反应后的混合液与仪器e中的馏出物合并，转入分液漏斗中；②依次用水、少量的10%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后再加干燥剂M，静置一段时间后，弃去M；③将最终得到的反应粗产物转入洗净的仪器a中，加入几粒沸石，进行蒸馏，得到乙酸正丁酯7.31 g。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是_____________。
（2）在分液时应选如图装置中的____（填序号），使用该仪器前应先___。

（3）写出制备乙酸正丁酯的化学方程式：_______________________。
（4）第一次水洗的目的是____________________________。
（5）干燥剂M可以是_______（填序号）
A．五氧化二磷 B．无水硫酸钠
C．碱石灰D．氢氧化钠固体
（6）步骤③得到的粗产品蒸馏提纯时，下图所示装置中，温度计位置可能导致收集到的产品中混有高沸点杂质的装置为______（填序号）

（7）本实验所得到的乙酸正丁酯的产率是__________（填序号）
A．30%B．40%C．50%D．55%

某校研究性学习小组在实验室中模拟侯氏制碱法制取少量纯碱（见下图），并测定纯碱的纯度。回答下列问题：

Ⅰ．纯碱的制备
（1）若上述两个气体发生装置相同，制取二氧化碳的试剂为大理石和稀盐酸，制取氨气宜选择的试剂为。氨气和二氧化碳在通入饱和食盐水时的顺序是（填序号）。
a.同时通入
b.先通氨气至饱和再通二氧化碳
c.先通二氧化碳至饱和再通氨气
（2）他们采用粗盐配制饱和食盐水。粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—等杂质离子，除去这些杂质离子需要下列试剂：①Na₂CO₃溶液 ②NaOH溶液 ③BaCl₂溶液 ④盐酸。加入这些试剂的顺序可以是（填序号）。
a. ①③②④b. ③①④②c. ②③①④ d. ③②①④
（3）操作1的名称叫。为洗去碳酸氢钠晶体表面的残留母液，他们用酒精代替水洗，其优点是。
Ⅱ.纯碱纯度的测定（注：只考虑其中因焙烧不充分而含有的碳酸氢钠，忽略其他杂质）
（1）该小组同学设计了如下方案，其中不可行的是（填序号）。
A、准确称量mg样品，加热至恒重，称量得ng固体。
B、准确称量mg样品，与足量稀硫酸反应，将产生的气体用碱石灰吸收，碱石灰增重ng。
C、准确称量mg样品，与足量氢氧化钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥，称量得ng固体。
（2）若方案A可行，加热过程中所需仪器除了酒精灯、三角架、坩埚、坩埚钳外，还需。
（3）若方案B正确，涉及反应的离子方程式为。
（4）若方案C可行，判断沉淀是否洗净的方法是。

(14分)锰锌铁氧体可制备隐形飞机上吸收雷达波的涂料。以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体(Mn_xZn_1-xFe₂O₄)的主要流程如下，请回答下列问题：

（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为。
（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是(填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”)。
（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸汽经KMnO₄溶液进行吸收而实现的。下图是KMnO₄溶液处于不同pH时对应Hg的单位时间去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO₄^－在该pH范围内反应的主要产物。

①pH＜6时反应的离子方程式为。
②请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：。
③试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：。(不考虑KMnO₄在酸性条件下氧化性增强的因素)
（4）当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体的组成。
（5）经测定滤液成分后，需加入一定量的MnSO₄和铁粉，其目的是。

(15分)实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸，反应如下：

已知：①苯甲酸在水中的溶解度为：0.18 g(4 ℃)、0.34 g(25 ℃)、0.95 g(60 ℃)、6.8 g(95 ℃)。
②乙醚沸点34.6 ℃，密度0.7138，易燃烧，当空气中含量为1.83~48.0％时易发生爆炸。
③石蜡油沸点高于250 ℃
④苯甲醇沸点为205.3 ℃

实验步骤如下：
①向图l所示装置中加入8 g氢氧化钠和30 mL水，搅拌溶解。稍冷，加入10 mL苯甲醛。开启搅拌器，调整转速，使搅拌平稳进行。加热回流约40 min。
②停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20 mL，摇动均匀，冷却至室温。然后用乙醚萃取三次，每次10 mL。水层保留待用。合并三次萃取液，依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10 mL 10％碳酸钠溶液洗涤，10 mL水洗涤，然后分液，将水层弃去，所得醚层进行实验步骤③。
③将分出的醚层，倒入干燥的锥形瓶中，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2 所示的蒸馏装置，先缓缓加热，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必须改变加热方式、冷凝方式，继续升高温度并收集205 ℃~206 ℃的馏分得产品A。
④将实验步骤②中保留待用的水层慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B。
根据以上步骤回答下列问题：
（1）步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外，还需(仪器名称)。
（2）步骤②中饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去，而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。醚层中少量的苯甲酸是从水层转移过来的，请用离子方程式说明其产生的原因。
（3）步骤③中无水硫酸镁的作用是，锥形瓶上要加塞的原因是，产品A为。
（4）步骤③中蒸馏除去乙醚的过程中采用的加热方式为；蒸馏得产品A的加热方式是。
（5）步骤④中提纯产品B时所用到的实验方法为。

[化学——选修2化学与技术]氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色；下图是工业上以制作印刷电路的废液（含Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Cl^-）生产CuCl的流程如下：

文字

根据以上信息回答下列问题：
（1）该生产过程还可以与氯碱工业、硫酸工业生产相结合，工业生产硫酸的方法名称是_____，现代氯碱工业的装置名称是_____________________。
（2）写出生产过程中X__________Y__________（填化学式）。
（3）写出产生CuCl的化学方程式________________________________。
（4）生产中为了提高CuCl产品的质量，采用______________法快速过滤，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是_______________；生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是_____________。
（5）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO₂气体，其理由是______。
（6）在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，还应该注意的关键问题是_______。
（7）工业氯化亚铜的定量分析：
①称取样品0.25g(称准至0.0002g)置于预先放入玻璃珠50粒和10ml过量的FeCl₃溶液250ml锥形瓶中，不断摇动；玻璃珠的作用是____________________________。
②待样品溶解后，加水50ml，邻菲罗啉指示剂2滴；
③立即用0.10 mol·L^-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点；同时做空白试验一次。已知：CuCl + FeCl₃ ＝CuCl₂ + FeCl₂ Fe²⁺ + Ce⁴⁺＝Fe³⁺ + Ce³⁺ 如此再重复二次测得：

	1	2	3
空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)	0.75	0.50	0.80
0.25克样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)	24.65	24.75	24.70

④数据处理：计算得该工业CuCl的纯度为_________（平行实验结果相差不能超过0.3%）