某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:
。
(2)写出试剂Y的名称: 。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含氯元素的盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和 ;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和 、 。
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取C中少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。 |
|
步骤2: |
|
步骤3:向B试管中滴加过量的稀HNO3溶液,再滴加AgNO3溶液。 |
若溶液变浑浊,结合步骤2中①,则假设1成立,结合步骤2中②,则假设2成立。 |
(4)已知C中有0.1mol Cl2参加反应。若假设l成立,可推知C中反应的化学方程式为: 。
实验室用下图所示装置制备
溶液,并通过
溶液与
溶液的反应制备高效水处理剂
。已知
具有下列性质①可溶于水、微溶于浓
溶液,②在0℃--5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在
和
催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成
和
。
(1)装置A中
与盐酸反应生成
和
,其离子方程式为。将制备的
通过装置B可除去(填化学式)。
(2)
和KOH在较高温度下反应生成
。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是。
(3)制备
时,
饱和溶液与
饱和溶液的混合方式为。
(4)提纯
粗产品[含有
、
等杂质]的实验方案为:将一定量的
粗产品溶于冷的3mol·L-1
溶液中,(实验中须使用的试剂有:饱和
溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。
工业上,向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。
回答下列问题:
(1)制取无水氯化铁的实验中,
中反应的化学方程式为,装置
中加入的试剂是。
(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置
用来制取。尾气的成分是。若仍用
的装置进行尾气处理,存在的问题是、。
(3)若操作不当,制得的
会含有少量
,检验
常用的试剂是。欲制得纯净的
,在实验操作中应先,再。
硫代硫酸钠俗称“海波”,又名“大苏打”,溶液具有弱碱性和较强的还原性,是棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图(a)所示。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示,
(1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是.
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的(填编号)。
A.NaOH溶液B.浓H2SO4
C.酸性KMnO4溶液D.饱和NaHCO3溶液
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的原因是。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过加热浓缩,趁热过滤,再将滤液、过滤、、烘干,得到产品。
(2)Na2S2O3性质的检验:
向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,检查反应后溶液中含有硫酸根,写出该反应的化学方程式,
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00 mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解.此时CrO24全部转化为Cr2O2-7;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18. 00 mL。部分反应的离子方程式为:
Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++3I2+7H2O
I2+2S2O32-=S4O62-+2I-
则该废水中Ba2+的物质的量浓度为。
(本题共12分)阿司匹林()是世界上应用最广泛的解热、镇痛药。因乙酸很难与酚羟基酯化,工业上以水杨酸(
)与乙酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林。粗产品中主要的副产物是水杨酸多聚物,需进一步提纯。反应原理和相关物理数据如下:
名称 |
常温下状态 |
水中溶解性 |
乙酸酐 |
液 |
与水反应 |
阿司匹林 |
固 |
冷水中微溶;热水中易溶 |
水杨酸多聚物 |
固 |
难溶 |
下图是工业上制备并提纯阿司匹林的部分流程:
完成下列填空:
37.步骤①的反应装置如图所示(加热装置未画出),实验仪器必须干燥的原因是_____________;冷凝管的作用是___________;对烧瓶进行加热的合适方法是____________。
38.反应中加入的乙酸酐是过量的,过量的目的是_____________;步骤②中加入水的目的是使乙酸酐转化为乙酸,同时放出大量的热,需冷却至常温再进行过滤,冷却的目的是______;检验步骤③所得滤液中是否含有水杨酸,可选用的试剂是______(写化学式)。
39.步骤④中加入NaHCO3的目的是_________________。
40.步骤⑤过滤得到的滤渣主要是_____________。步骤⑥中加入盐酸后发生反应的化学方程式为______。
41.从步骤⑥到成品纯阿司匹林的剩余操作依次有_____________________。
(本题共12分)氯化钠是氯碱工业的主要原料,其晶体不带有结晶水,饱和食盐水也是实验室常用试剂。完成下列填空:
32.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42―等离子和少量泥沙,某同学设计的提纯步骤依次为:溶解、过滤、加入沉淀剂、调pH、蒸发结晶。其中还缺少的步骤是_________。
33.电解饱和食盐水实验中,检验阳极产物的试剂是________________;若用粗盐配制饱和食盐水进行电解,则阴极区可能出现的异常现象是_________________。
34.氯碱厂称固体烧碱为“片碱”。用滴定法测定片碱中杂质Na2CO3含量的过程如下:
称取样品,加水溶解;加入酚酞试液,用标准盐酸滴定至溶液由红色刚好变为无色;再加甲基橙,继续用标准盐酸滴定至终点。数据处理。实验中用于溶解片碱的蒸馏水必须事先煮沸一段时间,煮沸的目的是_______;用甲基橙作指示剂时,判断滴定达到终点的现象是________________;用酚酞作指示剂时,发生反应的离子方程式为_________________。
35.下列关于饱和食盐水的用途及装置设计正确的是_________(填写编号)。
a.模拟工业制纯碱b.制乙酸乙酯实验中接受产物
c.除去氯气中的氯化氢d.实验室制乙炔
36.在饱和食盐水中加入浓硫酸,会有大量固体析出。过滤、洗涤、得干燥固体。为确定该固体的成份,进行以下实验:①取少量固体溶于水,测得溶液显中性;
②称取1.961 g固体于坩埚中加热,发现有水生成,继续加热至固体恒重,称量质量为1.331 g。判断固体已恒重的操作是____________________;
③将1.331 g固体全部溶于水,加入足量的BaCl2溶液,得干燥纯净沉淀1.165 g。则原固体的成份是______________(写化学式)。