(5分)以下是实验室制取气体常用的化学仪器。
请回答以下问题:
(1)写出仪器F的名称 ;
(2)写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式 ;制取大量氧气并用排水法收集时最好选用上述哪些仪器 (填字母);
(3)做铁丝在氧气中的燃烧实验时,在集气瓶底部加少量水的目的是: ;
(4)实验室通常用如右上图所示的洗气装置对氧气进行干燥,里面填装的药品可以是 (填字母)。
A.浓硫酸 | B.氢氧化钠溶液 | C.生石灰 | D.氯化钠固体 |
苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某化学小组采用如图装置
以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的物理性质见下表所示:
苯甲酸 |
甲醇 |
苯甲酸甲酯 |
|
熔点/℃ |
122.4 |
-97 |
-12.3 |
沸点/℃ |
249 |
64.3 |
199.6 |
密度/g.cm-3 |
1.2659 |
0.792 |
1.0888 |
水溶性 |
微溶 |
互溶 |
不溶 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol 甲醇,再小心加入 3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒沸石,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)甲装置的作用是:;冷却水从 (填“a”或“b”)口进入。
(2)化学小组在实验中用过量的反应物甲醇,其理由是。
Ⅱ.粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制
(1)试剂1可以是(填编号),作用是。
A.稀硫酸 B.碳酸钠溶液 C.乙醇
(2)操作2中,收集产品时,控制的温度应在℃左右。
(3)实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g,则苯甲酸的转化率为(结果保留三位有效数字)。
(4)本实验制得的苯甲酸甲酯的产量低于理论产量,可能的原因是(填编号)。
A.蒸馏时从100℃开始收集产品
B.甲醇用量多了
C.制备粗品时苯甲酸被蒸出
(15分)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2•yMgCO3]
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:
实验序号 |
实验 |
实验现象 |
结论 |
实验Ⅱ |
将实验I中收集到的气体点燃 |
安静燃烧,火焰呈淡蓝色 |
气体成分为 ① |
实验Ⅲ |
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量 ② |
③ |
白色不溶物中含有MgCO3 |
实验Ⅳ |
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适 量 ④稀溶液 |
产生白色沉淀,溶液红色变浅 |
溶液中存在CO32-离子 |
(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:
称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是;
②白色不溶物的化学式为。
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。
某兴趣小组利用下列实验装置进行探究实验。
根据要求回答下列问题:
(1)装置中长颈漏斗的作用有导气、。
(2)利用装置C可以证明SO2具有漂白性,C中盛放的溶液是;若要证明其漂白作用是可逆的,还需要的操作是。
(3)通过观察D中现象,即可证明SO2具有氧化性,D中盛放的溶液可以是。
a.NaCl溶液b.酸性KMnO4c.FeCl3d.Na2S溶液
(4)研究小组发现B中有白色沉淀生成,若往B中加入过量稀盐酸,沉淀不溶解。沉淀物的化学式是_________。
(5)为进一步验证B中产生沉淀的原因,研究小组进行如下两次实验:
实验i:另取BaCl2溶液,加热煮沸,冷却后加入少量苯(起液封作用),然后再按照上述装置进行实验,结果发现B中沉淀量减少,但仍有轻微浑浊。
实验ii:用下图F装置代替上述实验中的A装置(其他装置不变),
连接后往装置F中通入气体X一段时间,再加入70%H2SO4溶液,结果B中没有出现浑浊。
①“实验i”中煮沸BaCl2溶液的目的是;
②气体X不可以是________(填序号)。
a.CO2b.O3 c.N2 d.NO2
③B中形成沉淀的原因是(用化学方程式表示):。
某实验室小组偶然返现将镁条插入饱和NaHCO3溶液中,镁条表面出现大量气泡。为了探究产生此现象的原因,该小组设计实验探究如下:
(1)用固体NaHCO3配置饱和NaHCO3溶液的操作过程。饱和NaHCO3溶液pH=8.4,用离子方程式表示。
(2)请完成以下实验设计(镁条已擦去氧化膜且表面积大致相同。表中不要留空格):
序号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
将镁条投入5ml蒸馏水 |
微量气泡 |
|
② |
将镁条投入5ml饱和NaHCO3溶液中 |
Mg与NaHCO3溶液剧烈反应 |
|
③ |
将镁条投入5mlNaOH溶液中 |
现象不明显 |
Mg与NaOH溶液较难反应 |
(3)对于反应②中产生的气体(不考虑水蒸气),请你完成假设二和假设三:
假设一:只有CO2;假设二:只有;假设三:
请假设实验,用镁条和饱和NaHCO3溶液制取气体并检验其中是否含有CO2,写出实验步骤和结论。
实验步骤 |
想象和结论 |
大试管中加入擦去氧化膜的镁条 |
(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 |
溴 |
溴苯 |
|
密度/g·cm-3 |
0.88 |
3.10 |
1.50 |
沸点/℃ |
80 |
59 |
156 |
水中溶解度 |
微溶 |
微溶 |
微溶 |
按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液溴。向a中滴入几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了气体。继续滴加至液溴滴完。装置c的作用是__________________,装置d中NaOH溶液的作用是。漏斗的作用是____________.
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填序号)。
A.>156℃B.59℃-80℃C.<59℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是;
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中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.蒸馏D.萃取