已知:CH3CH2OH+NaBr+H2SO4(浓) CH3CH2Br+NaHSO4 +H2O。
实验室制备溴乙烷(沸点为38.4℃)的装置和步骤如下:
①按下图所示连接仪器,检查装置的气密性,然后向U形管和大烧杯里加入冰水;②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;③小火加热,使其充分反应。
试回答下列问题:
(1)反应时若温度过高可看到有红棕色气体产生,该气体的化学式为
。
(2)为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是__________。
(3)反应结束后,U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。将U形管中的混合物倒入分液漏斗中,静置,待液体分层后,分液,取 (填“上层”或“下层”)液体。为了除去其中的杂质,可选择下列试剂中的 (填序号)。
A.Na2SO3溶液 | B.H2O | C.NaOH溶液 | D.CCl4 |
(4)要进一步制得纯净的C2H5Br,可再用水洗,然后加入无水CaCl2干燥,再进行 (填操作名称)。
(5)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中的溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后 (填序号)。
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液 ⑤冷却
(1)某课外活动小组同学用图1装置(M、N为外电源的两个电极)进行实验,试回答下列问题:
①若开始时开关K与a连接,则铁发生电化学腐蚀中的_________腐蚀。请写出正极反应式:____________。
②若开始时开关K与b连接时,两极均有气体产生,则铁电极为__________极(填“阴”或“阳”),该电极上发生的电极反应式为_____________,总反应的离子方程式为________________。
(2)该小组同学设想,用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。
①B出口导出的气体是__________,制得的氢氧化钠溶液从出口____________(填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。通过阴离子交换膜的离子数____________(填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数。
②氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池,该电池的负极反应式为__________________。
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。回答下列问题:
①甲烷燃料电池负极的电极反应为________________________。
②闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是____________(填化学式),电解氯化钠溶液的总反应方程式为_________________________;
③若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104 C · mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为__________L(标准状况)。
在苹果、香蕉等水果的果香中存在着乙酸正丁酯。某化学课外兴趣小组欲以乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯。实验步骤如下:
(一)乙酸正丁酯的制备
①在干燥的50mL圆底烧瓶中,加入13.5mL(0.15mol)正丁醇和7.2mL(0.125mol)冰醋酸,再加入3~4滴浓硫酸,摇匀,投入1~2粒沸石。
按下图所示安装带分水器的回流反应装置,并在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口。
②打开冷凝水,圆底烧瓶在石棉网上用小火加热。在反应过程中,通过分水器下部的旋塞不断分出生成的水,注意保持分水器中水层液面原来的高度,使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后,停止加热,记录分出的水的体积。
(二)产品的精制
③将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中,先用10 mL的水洗涤,
再继续用10 mL10%Na2CO3洗涤至中性,再用10 mL 的水洗涤,最后将
有机层转移至锥形瓶中,再用无水硫酸镁干燥。
④将干燥后的乙酸正丁酯滤入50 mL 烧瓶中,常压蒸馏,收集124~126℃的
馏分,得11.6g产品。
(1)写出该制备反应的化学方程式_______________。
(2)冷水应该从冷凝管___________(填a或b)管口通入。
(3)步骤②中不断从分水器下部分出生成的水的目的是__________________。步骤②中判断反应终点的依据是_______。
(4)产品的精制过程步骤③中,洗的目的是______________________。两次洗涤完成后将有机层从分液漏斗的__________置入锥形瓶中。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)又名大苏打、海波,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。实验室常以硫化钠(Na2S)为原料制取Na2S2O3。
实验项目I:工业级硫化钠的纯化。
本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图1所示的装置将工业级的Na2S提纯。
已知:Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为:
① 将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;
② 按图1所示连接仪器,水浴加热;冷凝管的作用是 。
向冷凝管中通入冷却水的方向是从 口进水(填“a”或“b”)。
③ 待烧瓶中固体不再减少时,停止加热,将烧瓶取下,趁热过滤,除去不溶物;
④ 将滤液转移至烧杯中,冷却结晶,过滤;
⑤ 将所得固体用少量 (填试剂名称)洗涤,干燥后得到Na2S·9H2O晶体。
实验项目II:硫代硫酸钠的制备。
制备步骤依次为:
① 称取一定质量的硫化钠晶体和碳酸钠固体,溶于水,转移至三颈瓶中;
② 按图2所示连接仪器,并在各仪器中加入相应的试剂,打开分液漏斗的活塞,使反应生成的气体较均匀地通入三颈瓶中,并用电磁搅拌器不断搅拌;仪器A的名称为 。
写出三颈瓶中发生的反应的化学方程式: 。
③ 随着气体的通入,逐渐有浅黄色的硫析出,继续通入气体至溶液pH接近7,停止通入气体,取下三颈烧瓶,过滤;实验过程中若未及时停止通入气体可能产生的后果为 。
④ 将滤液置于蒸发皿中加热,待 时,停止加热,冷却,过滤,即得Na2S2O3·5H2O晶体。
三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。
(1)利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如下图所示:
①为抑制FeCl3水解,溶液X为 。
②上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取,其原因是 ;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+的方法是 。
③所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤,其目的是 。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g样品,加硫酸酸化,用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4标准溶液应置于如图所示仪器 (填“甲”或“乙”)中。下列情况会造成实验测得Fe2(C2O4)3·5H2O含量偏低的是 。
a.盛放KMnO4的滴定管水洗后未用标准液润洗
b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
(2)某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl2、CuCl2、FeCl3)出发,制备单质铜和无水FeCl3,再由FeCl3合成Fe2(C2O4)3·5H2O。请补充完整由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl3的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、盐酸、NaOH溶液和H2O2溶液):向废液中加入足量铁粉,充分反应后过滤;__________;___________;调节溶液pH,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl3·6H2O; ___________,得到无水FeCl3。