工业制纯碱时,第一步通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应,获得碳酸氢钠结晶。它的反应原理可以用下面的方程式表示:
NH3+CO2+H2O==NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl(饱和)==NaHCO3↓+NH4Cl
以上反应的总结果是放热反应。下面设计了一个实验,用最简单的实验装置模拟实验这一过程,获得碳酸钠结晶。可供选择的实验用品有:稀盐酸、稀硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰,以及中学化学实验常用仪器。实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)如下,图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C……符号标明(请见题后说明)
(1)请写出在图上A、B、C……各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。
A:__________________,B:___________________,C:__________________,
D:__________________,E_____________________。
(2)利用在本题所提供的实验用品,如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶,而不是碳酸氢铵或食盐结晶?
淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):
实验过程如下:
①将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30 min,然后逐渐将温度降至60℃左右;
②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;
③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO34的质量比为2:1.5)溶液;
④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体。硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的作用是:。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有。
(5)将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:
2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时溶液颜色变化为。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为。
已知下表数据:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/(g/cm3) |
乙醇 |
-144 |
78 |
0.789 |
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.90 |
浓硫酸 |
—— |
338 |
1.84 |
某学生做乙酸乙酯的制备实验
(1)写出该反应的化学反应式。
(2)按装置图安装好仪器后,将在大试管中配制好体积比为3︰2的乙醇和乙酸混合溶液与浓硫酸混合时的操作要点是。
(3)根据上表数据分析,为什么乙醇需要过量一些,其原因是。
按正确操作重新实验,该学生很快在小试管中收集到了乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物。现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。在图中圆括号表示加入适当的试剂,编号表示适当的分离方法。
(4)写出加入的试剂:试剂(a)是;试剂(b)是。
(5)写出有关的操作分离方法:①是,②是,③是。
某学生利用锌与稀硫酸反应产生的氢气的体积,粗略测定锌的摩尔质量(设Wg锌片全部反应,产生气体的体积折算成标准状况时不超过50mL)。实验装置如下
请回答:(1)进行此实验时,必须保证气密性良好,如何检验此装置的气密性?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)以下是测量收集到气体体积必须包含的几个步骤:a.调整量筒内外液面高度使之相同;b.使试管和量筒内的气体都冷却至室温;c.读取量筒内气体的体积。这三个操作步骤的正确顺序是(填写代号) _____________________。
测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
_____________________________________________________________________
进行该操作的目的是___________________________________________
如果实验中得到的氢气体积是VmL(已折算成标准状况),水蒸气的影响忽略不计
锌的摩尔质量的计算式为(含W、V,不必化简):M(Zn)= _______________________
甲乙两位同学分别用不同的方法配制100mL 3.6mol/L的稀硫酸。
(1)若采用18mol/L的浓硫酸配制溶液,需要用到浓硫酸的体积为_________ 。
(2)甲学生:量取浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100 mL 容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
①将溶液转移到容量瓶中的正确操作是
______________________________________________________________________________。
②洗涤操作中,将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶,其目的是
______________________________________________________________________。
③定容的正确操作是
______________________________________________________________________。
④用胶头滴管往容量瓶中加水时,不小心液面超过了刻度,处理的方法是________(填序号)。
A.吸出多余液体,使凹液面与刻度线相切 |
B.小心加热容量瓶,经蒸发后,使凹液面与刻度线相切 |
C.经计算加入一定量的浓盐酸 |
D.重新配制 |
(3)乙学生:用100 mL 量筒量取浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加入水至100 mL 刻度线,再搅拌均匀。你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处
____________________________________________________________________________
用质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸配制100mL1.84mol/L的稀硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒 | B.托盘天平 |
C.玻璃棒 | D.50mL容量瓶 |
E.10mL量筒 F.胶头滴管
G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号):。