乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇,和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。有人指出,近年来冬季北方路面经常结冰,是由于大量使用乙醇汽油,而乙醇燃烧时,会产生比普通汽油更多的水的原因导致的。某校研究性学习小组设计了如下实验,测定学校附近加油站的93号汽油中乙醇的含量,并比较乙醇燃烧与普通汽油燃烧产生水的量。
甲同学认为,分离互溶的液体混合物最好的方法就是蒸馏,只要通过蒸馏并收集乙醇汽油中的乙醇就可以计算其含量。于是,他设计了按下图装置进行的蒸馏实验,
⑴请找出上图装置中的两处错误: , 。
经查阅相关资料得到乙醇及普通汽油主要成分(5—11碳的烷烃)的沸点如下表:
有机物 |
乙醇 |
戊烷 |
己烷 |
庚烷 |
辛烷 |
壬烷 |
癸烷 |
十一烷 |
沸点/℃ |
78.4 |
36.1 |
68.7 |
98.5 |
125.8 |
150.8 |
174.1 |
195.6 |
⑵乙同学根据上表中的数据提出,甲同学的方案不易实施,得不到纯净的乙醇,请简述其中的原因: 。
⑶乙同学根据查阅的资料提出:可以用水萃取乙醇汽油中的乙醇,以此实现分离乙醇的目的。向分液漏斗中加入乙醇汽油和蒸馏水,如想使乙醇全部进入水层需要进行的操作是: ;静置分层后普通汽油在 层(填“上”或“下”)。通过测定普通汽油的质量与原乙醇汽油的质量就可计算出乙醇的质量分数。
⑷燃烧时产生水的多少是由有机物的含氢量(氢元素的质量分数)决定的,根据上表中普通汽油的成分可知,普通汽油中含氢量最高的是: (填分子式)、最低的是: (填分子式);则等质量的乙醇与这两种有机物相比较,完全燃烧时产生水的质量最小的
是: (填分子式)。
草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为:
、 。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作②的滤液是 和 ,滤渣是 。
(3)工艺过程中③和④的目的是 。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是 。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.050 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为 ;列式计算该成品的纯度 。
某研究小组为了探究Fe3+与I-的反应是否为可逆反应,设计了如下实验:
(1)取少量溶液1于试管中,加入少量淀粉溶液,震荡,溶液变蓝,说明Fe3+与I-的反应有_______生成(填化学式)。
(2)上述操作1的名称:________,所用的主要仪器是________,上层溶液的颜色___________。
(3)该小组对下层溶液滴加KSCN溶液未见红色的原因,提出了下列两种猜想:
猜想一:___________________________;
猜想二:残留的Fe3+与SCN-结合生成的Fe(SCN)3浓度极小,其溶液颜色肉眼无法观察。
为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:
Fe3+可与[Fe(CN)6]4-反应生成蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。
(4)若猜想1成立,请写出该反应的离子方程式:______________。
(5)若猜想2成立,请自行设计实验验证。
实验步骤 |
预期现象与结论 |
1,2一二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。下图为实验室制备1,2一二溴乙烷的装置图,图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,试管d中装有液溴。
已知:
相关数据列表如下:
(1)实验中应迅速将温度升高到 左右,原因是 。
(2)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中导管d是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象 ;
如果实验中导管d堵塞,你认为可能的原因是 ;
安全瓶b还可以起到的作用是 。
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是 。
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多,如果装置的气密性没有问题,试分析可能的原因
(写出两条即可)。
(5)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的
是 (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 | B.过滤 | C.萃取 | D.蒸馏 |
(6)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管内,则此时冷水除了能起到冷却1,2一二溴乙烷的作用外,还可以起到的作用是 。
据联合国统计,2014年全球电子垃圾数量创历史新高,共达4180万吨,根据预测,到2018年,全球电子垃圾将会增长逾20%,达到5000万吨。将线路板进行处理后,可得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
(1)第①步Cu与混酸反应的离子方程式为______________________________,得到滤渣1的主要成分为_________________,检验滤渣1是否洗涤干净的方法是 。
(2)若滤液1中含有0.5mol Fe2+,则第②步中至少加入H2O2质量为__________________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是____________________________________。
(3)简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是______________________________________ 。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,设计了以下三种方案:
上述三种方案中:_______方案不可行,原因是_______________________________;
从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol·L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2-→ CuY2-+ 2H+。写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=_______。
B.【实验化学】塑化剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。
合成反应原理为:
实验步骤如下:
步骤1在三口烧瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸,开动搅拌器(反应装置如图)。
步骤2缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失,升温至沸腾。
步骤3等酯化到一定程度时,升温至150℃
步骤4冷却,倒入分漏斗中,用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5减压蒸馏,收集200~210℃2666Pa馏分,即得DBP产品
(1)搅拌器的作用 。
(2)图中仪器a名称及作用是 ;步骤3中确定有大量酯生成的依据是 。
(3)用饱和食盐水代替水洗涤的好处是 。
(4)碳酸钠溶液洗涤的目的是 。
(5)用减压蒸馏的目的是 。