电子工业常用30﹪的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费,应考虑回收利用。按如下流程在实验室进行实验:从废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用。
(1)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的化学方程式: 。
(2)检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是
(3)“过滤”用到的玻璃仪器有:普通漏斗、 。
(4)废液中加入过量①后,发生反应的离子方程式:
(5)上述流程中取废液200 mL,其中含CuCl2 1.5 mol·L—1、FeCl2 3.0 mol·L—1、FeCl3 1.0 mol·L—1,若要将铜全部回收,需加入Fe粉的质量应不少于_____________g;将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于_______________mol。
(6)某化学兴趣小组利用在下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。
制备Cl2的化学方程式为:
该装置不完整,请在所给虚线框内画出所缺部分,并标注试剂。
乙二酸( HOOC—COOH)俗称草酸,易溶于水,,电离常数K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5,其盐草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。无色晶体H2C2O4·2H2O称为草酸晶体,其熔点为101.5℃。草酸晶体失去结晶水得无水草酸,它在157℃升华。根据上述信息,回答下列问题。
(1)向盛有2mL饱和NaHCO3溶液的试管里加入少量乙二酸浓溶液,观察到有大量气泡产生,写出该反应的离子方程式:。(碳酸:K1=4.4×10-7)
(2)向试管A中加入3mL乙醇,然后边振荡试管边加入2mL浓硫酸和2mL乙二酸溶液,按下图Ⅰ组装好装置,加热3—5min。在装有饱和Na2CO3溶液的试管B中有油状且带有香味的液体产生。B中导管口在液面上而不伸入液面下的原因是。写出乙二酸与少量乙醇反应的化学反应方程式。
(3)已知草酸分解的化学方程式为:H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑
利用图Ⅱ①和图Ⅱ②加热草酸晶体(夹持仪器忽略),以验证草酸受热是否分解。连续加热一段时间后的现象是:图Ⅱ①:试管里澄清石灰水先变浑浊,后又变澄清;
图Ⅱ②:试管里澄清石灰水只变浑浊。
能验证草酸受热分解的装置是(填图Ⅱ中的编号“①”或“②”)。
(4)图Ⅱ①中冷凝管的作用是:。
实验室中用下列装置制FeCl3,可供选择的试剂有:①MnO2 ②NaOH溶液 ③饱和NaCl溶液 ④浓硫酸 ⑤浓盐酸。
(1)按气体流向由左到右排列,各装置的连接顺序为(填写A—E序号):。
(2)装置连接好后,应该首先进行的实验操作是。
(3)A装置烧瓶中反应的离子方程式是_________________________。
(4)E中盛装的试剂是____________,其作用是。
(5)停止反应后,还有铁丝剩余。为检验FeCl3生成,并最终得到FeCl3溶液,甲同学设计以下实验步骤:
a.待B装置玻璃管冷却后,将管中物质用水溶解, ①除去不溶物;
b.取少量滤液,滴加 ②溶液,溶液呈现红色,以此检验Fe3+;
c.取少量滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-。
①采取的操作方法是;②中所加试剂为。
(6)乙同学认为甲的实验设计不能最终得到FeCl3溶液,其理由是(写出相应的离子反应方程式)。
你认为还选择下列哪些试剂才能制得较为纯净的FeCl3溶液。
A.KMnO4(H+) |
B.Fe |
C.H2O2 |
D.Cl2 |
E.HNO3
F.盐酸
G.O3
如图是某同学在实验室中进行铝热反应(铝过量)的实验装置,实验中可观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。
(1)试剂A的名称是。
(2)反应的方程式为。
(3)探究铝热反应后固体的性质:将反应后容器中的残余固体置于烧杯中,加入100mL稀硝酸,固体完全溶解,(假设固体全部溶解后溶液体积不变),反应过程中无气体放出(活泼金属可把稀 HNO3还原为NH4NO3)。向反应后的溶液中缓慢滴加4 mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液 的体积的关系如图所示:
①写出DE段发生反应的离子方程式:________________。
②求c(HNO3)=。
③B与A的差值为________________。
空气吹出法是最早工业上海水提溴的方法,适合从低浓度含溴溶液提取溴。
(1)Br2单质的颜色为,NaBr的电子式是。
(2)反应①是将Br— 转化为Br2,则反应①的离子方程式是。
(3)通入空气吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是。
(4)反应③的离子方程式是,每生成3 mol Br2,转移电子的物质的量是mol。
(5)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中(填字母)。
a.通入HBrb.加入NaBr溶液
c.加入Na2CO3溶液d.加入Na2SO3溶液
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表:
化合物 |
相对分子质量 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解度g/l00g水 |
正丁醇 |
74 |
0.80 |
118.0 |
9 |
冰醋酸 |
60 |
1.045 |
118.1 |
互溶 |
乙酸正丁酯 |
116 |
0.882 |
126.1 |
0.7 |
操作如下:
①在50mL三颈烧瓶中投入几粒沸石,将18.5 mL正丁醇和13.4 mL冰醋酸(过量),3~4滴浓硫酸按一定顺序均匀混合,安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。
②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中依次用水洗,10% Na2CO3洗,再水洗,最后转移至锥形瓶并干燥。
③将干燥后的乙酸正丁酯加入烧瓶中,常压蒸馏,收集馏分,得15.1 g乙酸正丁酯。
请回答有关问题:
(1)写出任意一种正丁醇同类的同分异构体的结构简式。
(2)仪器A中发生反应的化学方程式为。
(3)步骤①向三颈烧瓶中依次加入的药品是:。
(4)步骤②中,用 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是。
(5)步骤③在进行蒸馏操作时,若从118℃开始收集馏分,产率偏,(填“高”或“低”)原因是。
(6)该实验生成的乙酸正丁酯的产率是。