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%?
________________________________________________
某化学实验兴趣小组在“探究氯水与溴化亚铁溶液反应”的实验中发现:“在足量的溴化亚铁溶液中,加入1~2滴氯水,振荡后溶液呈黄色。”
| 【资料】 |
溴水是溴单质的水溶液,因溶有溴单质而呈黄色。 |
根据已有化学知识及资料,请你参与上述现象形成原因的分析与探究:
(1)提出问题猜想:
溶液呈黄色是因发生离子反应①(填离子方程式)所致。
溶液呈黄色是因发生离子反应②(填离子方程式)所致。
(2)设计实验并验证
为验证①与②中是哪个原因导致了溶液变黄色,设计并进行了以下实验。请根据以下所给试剂,进行合理选用,完成实验方案1和方案2:
| 试剂 |
酚酞试液、CCl4、无水酒精、KSCN溶液 |
||
| 方案 |
操作步骤 |
实验现象 |
结论 |
| 1 |
取所述黄色溶液于试管中,滴加并振荡 |
溶液变红色 |
反应所致 |
| 2 |
取所述黄色溶液于试管中,滴加并振荡 |
________ ________ |
(3)实验结论:以上实验不仅验证了溶液变黄的真实原因,同时证明了Fe2+的还原性比Br-(填“强”或“弱”)。
(4)实验反思
I. 根据上述实验推测,若在溴化亚铁溶液中滴入足量氯水,再加入CCl4并充分振荡后静止,产生的现象是。
Ⅱ. 在100 mLFeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有1/2的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为。
(10分) 硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2 ~ 3遍;②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50 ~ 80℃之间至铁屑耗尽;③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2 ~ 3次,再用滤纸将晶体吸干;⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。请回答下列问题:
(1)写出Fe2+的核外电子排布式
(2)用轨道表示式表示Fe3+的3d电子的排布情况
(3)硫酸亚铁制备中实验步骤①的目的是 。
(4)实验步骤②明显不合理,理由是。
(5)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是。
有文献记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
| 装置 |
实验序号 |
试管中的药品 |
现象 |
![]() |
实验Ⅰ |
2
银氨溶液和数 滴较浓 溶液 |
有气泡产生: 一段时间后,溶液 逐渐变黑:试管壁 附着银镜 |
| 实验Ⅱ |
2
银氮溶液和 数滴浓氨水 |
有气泡产生: 一段时间后,溶液 无明显变化 |
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.
b. 不稳定,极易分解为黑色
(I)配制银氨溶液所需的药品是。
(2)经检验,实验Ⅰ的气体中有
,黑色物质中有
.
①用湿润的红色石蕊试纸检验
,产生的现象是。
②产生
的原因是。
(3)该同学对产生银镜的原因提出假设:可能是
还原
。实验及现象:向
溶液中加入,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
(4)重新假设:在
存在下.可能是
,还原
。用右图所示装置进行实验。现象:出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取
的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有
生成。由此又提出假设:在
存在下,可能是
也参与了
还原
的反应.进行如下实验:
①有部分
溶解在氨水中,该反应的化学方程式是。
②实验结果证实假设成立,依据的现象是。
(6)用 消洗试管壁上的 ,该反应的化学方程式是。
某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的酸度(酸度单位:g/100ml),现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋,用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定。下表是4种常见指示剂的变色范围:
| 指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
| 变色范围(PH) |
5.0-8.0 |
3.1-4.4 |
4.4-6.2 |
8.2-10.0 |
(1)该实验应选用作指示剂,向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是。
(2)下图表示50ml滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1ml,A处的刻度为25,滴定管中液面读数为ml。此时滴定管中液体的体积。
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为Vml,NaOH标准液浓度为C mol/L,三次实验结果记录如下:
| 实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
| 消耗NaOH溶液体积/ml |
26.02 |
25.32 |
25.28 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液体积明显多于后两次,其原因可能
是
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗
E.滴定NaOH溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中总酸度的表达式(可以不必化简):
(酸度:每100ml溶液中含有溶质酸的质量,单位:g/100ml)
某校化学小组的同学开展了一系列的化学实验活动。
(1)甲同学用图1所示装置,测量锌与硫酸反应速率:把2g锌粒放入锥形瓶内,通过分液漏斗加入1mol·L-1稀硫酸40mL,收集10mL气体,通过记录得到反应速率为XmolL-1·min-1。实验开始时检查该装置气密性的方法是。
(2)乙同学用图2装置测定Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3的质量分数:
①甲、乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体,则Na2CO3、NaCl的固体混合物和稀硫酸应分别置于、仪器中(填仪器编号);
②G管可以用化学实验室里的一种常用仪器来替代,这种仪器的名称是;
③仪器甲、乙接口的连接方式如下:A连接,B连接,C连接
(填写各接口的编号)。
④为提高测量的准确性,收集完气体后,丙装置读数前应进行的操作是____________。如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边滴定管液面,会导致所测气体的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)丙同学与甲同学实验目的相同:用图3装置测定生成的CO2的质量,但该装置存在明显缺陷,从而导致实验误差,请你分析其中使测定结果可能偏大的主要原因。