制备无水乙醇的实验
原理:由于乙醇95.6%、水4.4%组成一种混合物,常压下,它有一定的沸点(78.17℃),这个沸点低于水的(100℃)也低于纯乙醇的沸点(78.3℃),所以只靠简单蒸馏酒精,所得乙醇纯度最高只能达到95.6%尚含有4.4%的水.如果要得到含量较高的乙醇,在实验室中常用的简便方法是加人生石灰回流(回流是在一个可以加热的反应容器中,把液体加热使受热转化生成的蒸气通过冷凝器冷凝又回流到原容器的操作.见图甲),回流之后再蒸馏,可得99.5%的乙醇,通常称为无水乙醇.如果要得到纯度更高的绝对乙醇(含乙醇99.95%),则还要用金属钠进行处理,借以除去最后微量的水份。
实验步骤::取干燥的250mL圆底烧瓶一只,加入95%乙醇100mL和小块生石灰30g,振摇后用橡皮塞塞紧,放置过夜。在烧瓶口装上回流冷凝管,管口接一支氯化钙干燥管(装置见图甲),在水浴上加热回流1至2小时,稍冷,取下冷凝管,改装成蒸馏装置(如图乙),再放在热水浴中蒸馏,把最初蒸出的5mL馏出液另外回收,然后用烘干的吸滤瓶作为接受器,其侧管接一支氯化钙干燥管,使其与大气相通,蒸至无液滴出来为止,量取所得乙醇的体积,计算回收率。请回答;
(1)为什么回收或蒸馏时都要装上氯化钙干燥管?____________________________
(2)为了防止回流系统外部湿气侵入,有人用塞子把冷凝管上端塞紧,这样做为什么不行?___________________________________________
(3)无水氯化钙常用作吸水剂,如用无水氯化钙代替氧化钙投入酒精中,放置过夜,然后不经过滤,进行本实验制取乙醇是否可行,为什么?__________________________
(4)一般用干燥剂干燥有机物时,在蒸馏前应先过滤,但用氯化钙制备无水乙醇时,为什么可不过滤,留在瓶中一起蒸馏?__________________________________
(5)为什么最初蒸出的5mL馏出液另外收集,它的纯度是否已达99.5%?
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人造金刚石酸洗废液中含有大量的Ni2+、Mn2+、Co2+离子,不经处理排放危害极大。某工厂技术人员设计了创新方案,使有害离子的浓度降低到排放标准,同时得到了纯度较高的镍粉。
废液经分析组成如下:
在强酸性的废液中加入NaOH调节pH到2,在搅拌下加入饱和Na2CO3溶液和NaClO除去Mn2+、Co2+,并控制pH不超过3.5(Na2CO3需缓慢加入,防止产生大量CO2而冒槽),过滤后电解含Ni2+的过滤液,以镍铬钛不锈钢片为阴极,以铅片为阳极,电解后在阴极得到镍粉。回答下列问题
⑴ 调节强酸性废液至pH=2,可否直接用饱和Na2CO3溶液?分析你的原因
⑵ 写出除去废液中Mn2+、Co2+的反应方程式
⑶ 搅拌过程中Ni不被沉淀下来,实际操作中是如何实现?
⑷ 电解过程中电流效率与pH的关系如下图,试分析如下图所示变化的原因.并选择电解的最佳pH值
如图所示装配好装置,待内外空气压强不变时标注出水银液面的刻度(用红漆),取下橡皮塞,在玻璃燃烧匙中加入硫粉,用酒精灯点燃迅速移入锥形瓶中并塞紧橡皮塞,硫粉安静地燃烧,水银柱推向左管,当火焰熄灭后,静置,水银柱又慢慢回到原标定的刻度。简要回答下列问题:
(1)水银柱推向左管说明什么?
(2)硫粉未燃尽时火焰就熄灭了。说明。
(3)根据水银柱最后又回到原先标定的刻度。可得到什么结论?
(4)根据反应方程式S+O2=SO2和上述结论又可推导出什么(或证明什么)?
长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下:
①称量ag样品,置于烧杯中。
②加入适量蒸馏水,使样品溶解。
③加入稀盐酸,使溶液呈强酸性,再加过量的BaCl2溶液。
④过滤,用蒸馏水洗涤沉淀。
⑤加热干燥沉淀物。
⑥将沉淀物冷却至室温后,称量。
⑦重复⑤、⑥操作直到合格,最后得到b g固体。
回答下面问题:
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?__________;其理由是。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是。
(3)步骤⑦的“合格”标准是:。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠占原有样品的质量分数是。(列出算式.不需化简)
根据下图回答问题:
(1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。答:。
(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:。
(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:
A中加入的试剂是,作用是。
B中加入的试剂是,作用是。
C中加入的试剂是,作用是除尽气体。
D中加入的试剂是,作用是。
(4)实验时,C中应观察到的现象是。
亚硫酸钠中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有_____________,看到的现象是__________,反应的方程式为__________________________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有_______________,看到的现象是________________,反应的方程式为_________。