【化学-选修化学与技术】
美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂,长期使用催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,需对其再生回收。一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下:
(1)废钯催化剂经烘干后,再在700℃的高温下焙烧,焙烧过程中需通入足量空气的原因是________;甲酸还原氧化钯的化学方程式为________。
(2)钯在王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3)中转化为H2PdCl4,硝酸还原为NO,该反应的化学方程式为:____________。
(3)钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如下图1~图3所示,则王水溶解钯精渣的适宜条件(温度、时间和王水用量)为________、________、________。
(4)加浓氨水时,钯转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁的存在形式是________(写化学式)。
(5)700℃焙烧1的目的是:________;550℃焙烧2的目的是:________。
海藻中含有丰富的碘元素(以I-形式存在)。实验室中提取碘的流程如下:
(1)提出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①③;
写出过程②中的有关反应的离子方程式。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是
A.四氯化碳 | B.汽油 | C.酒精 | D.醋酸 |
某校化学课外小组设计了如右图所示的实验装置,进行钠跟水的反应实验,并收集、检验生成的气体。请回答下列问题:(1)关闭活栓A,打开右边的胶塞,先往U形管中加入约4/5体积的水,再加入约1/5体积的煤油,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,反应开始前金属钠的位置在(填“a”、 “b”或“c”)处。
(2)反应后,钠在煤油层和水层界面之间上下跳动,反应平缓连续进行。试说明产生上述现象的原因:。
钠是一种很活泼的金属,在工业上常用电解熔融NaCl的方法制得,其另一产物氯气的用途也十分广泛,工业上制取漂白粉就是其用途之一。
(1)请写出工业上用电解方法制取钠的化学方程式。
(2)工业上制取漂白粉的化学反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的主要成分是。
(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉,其中肯定存在CaCl2,请设计实验,探究该固体中可能存在的其它物质。①提出合理假设。
假设1:该漂白粉未变质,只含;
假设2:该漂白粉全部变质,只含;
假设3:该漂白粉部分变质,既含有Ca(ClO)2又含有CaCO3。
②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤、预期现象与结论
限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1mol/LHCl、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2+和Cl-,表格可以不填满。)
实验步骤 |
预期现象和结论 |
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① |
取少量上述漂白粉于试管中, |
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② |
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③ |
磁材氧化铁的化学名称是氧化铁(Fe2O3),它是电子、电信工业的磁性材料,工业上采用生产钛白粉的下脚料(含大量FeSO4的废液)为原料来制备磁材氧化铁。
已知煅烧中的化学反应方程式为:FeCO3 → FeO + CO2↑,4FeO + O2 → 2Fe2O3
(1)用98%的H2SO4的配制500mL的20%的H2SO4,所需玻璃仪器是
A.玻璃棒 | B.烧杯 | C.漏斗 | D.250mL容量瓶 |
E、500mL容量瓶 F、胶头滴管
(2)浓缩结晶后得到的晶体是(填化学式),A中溶质是;
此溶液中各离子的浓度比较大小为:。
(3)20%H2SO4和铁皮的作用分别是。
(4)检验滤液中含有NH4+的方法是
(5)写出步骤“合成”中发生的化学变化(用化学方程式表示):
。
现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。(由实验装置引起的实验误差忽略不计)。
Ⅰ.探究浓硫酸的某些性质
(1)称量E的质量;按照图示连续装置,检查装置的气密性。
(2)将mg铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:。点燃酒精灯一段时间后,B中可观察到的明显现象是。C中足量的酸性KMnO4溶液所起的作用是。D中盛放的试剂是。
(3)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还可能的原因是。
Ⅱ.测定铁的质量分数
(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg,则铁碳合金中铁的质量分数为(写表达式)。某同学认为:依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,你认为可能的原因是。
(5)经过大家的讨论,决定采用上图装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可,为了快速和准确地计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是(填写代号)。
①用排水法测定H2的体积
②反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量