实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸,反应式如下:
已知:①苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃)
②乙醚沸点34.6℃,密度0.7138,易燃烧,当空气中含量为1.83%~48.0%时易发生爆炸
图1 制备苯甲酸和苯甲醇的反应装置图 图2 蒸乙醚的装置图
实验步骤如下:
①向图1所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水,搅拌溶解。稍冷,加入10 mL新蒸过的苯甲醛。开启搅拌器,调整转速,使搅拌平稳进行。加热回流约40 min。
②停止加热,从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20mL,摇动均匀,冷却至室温。反应物冷却至室温后,倒入分液漏斗,用乙醚萃取三次,每次10mL。水层保留待用。合并三次萃取液,依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤,10mL 10%碳酸钠溶液洗涤,10 mL水洗涤。
③分出醚层,倒入干燥的锥形瓶,加无水硫酸镁,注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2所示蒸馏装置,缓缓加热。升高温度蒸馏,当温度升到140℃时改用空气冷凝管,收集198℃~204℃的馏分得产品A。将萃取后的水溶液慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体。冷却,抽滤,得到粗产品,然后提纯得产品B。
根据以上步骤回答下列问题:
(1)步骤①中所加的苯甲醛为什么要是新蒸的?________________________________。
(2)步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了除烧杯、玻璃棒外,还需______________________,饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去__________________,而碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。
(3)步骤③中无水硫酸镁的作用是_________________,将锥形瓶中溶液转入图2所示蒸馏装置时涉及的实验操作为__________________。
(4)产品A为____________,蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为_______________,提纯产品B所用到的实验操作为________________。
在某澄清溶液中,可能存在下述几种离子:H+、K+、Ba2+、SO42—、I—、CO32—。取该溶液进行下述实验:
①用pH试纸检验,该溶液呈强酸性;
②取部分溶液,滴入几滴氯水,再加入少量四氯化碳,振荡后静置,四氯化碳层呈紫色;
③另取部分溶液,逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性逐渐呈碱性,然后再加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,推断原溶液中:
(1)肯定存在的离子是,
(2)肯定不存在的离子是。
(3)可能存在的离子是。
(4)写出步骤②中发生反应的离子方程式。
Ⅰ 某同学为了验证氢气还原氧化铜的反应产物,设计了如下图所示的实验装置。
(1)写出编号仪器的名称:①________ ②________。
(2)浓硫酸的作用是____________________________________。
(3)本实验需要加热的装置为________(填字母编号)。
(4)写出装置C、D中可观察到的现象:C________,D________。
(5)D中反应每生成1mol水分子,转移的电子数为________个。
Ⅱ 实验时他需要1.0mol/L的硫酸溶液250mL。根据溶液的配制回答下列问题。
(1)在下图所示仪器中,配制上述溶液肯定不需要的是_________(填序号),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是 。
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是____________
A.使用容量瓶前检验是否漏水
B.容量瓶用水洗净后,再用待配溶液洗涤
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的固体用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
D.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转几次,摇匀。
(3)根据计算得知,需用量筒量取质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为mL,如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用mL量筒最好。
硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,分别采用以下方案:
[甲方案]:如右图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是___________________________________。
(2)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[乙方案]:实验步骤如下面流程图所示:
(3)步骤①中过量H2O2的作用是
(4)写出步骤②中反应的化学方程式______________________________________
(5)步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是_______________________________
___________________________________________________________________。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_____________________________(用含有V、m的代数式表示)。
硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。 某探究性学习小组的同学设计以下实验方案,将硫酸渣中金属元素转化为氢氧化物沉淀分离开来。
已知常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
(1)工业上用固体A作原料制取粗硅的化学方程式为。
(2)实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0 mol/L的稀盐酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要。
(3)上述流程中的试剂Y最好选用下列中的(选填字母编号)。
A.水 | B.氧化镁 | C.氨水 | D.氢氧化钠 |
(4)写出反应F→H的离子方程式。
(5)溶液H显碱性,原因是(用离子方程式和必要的文字说明)。
(6)实验室可用大理石和稀盐酸反应制取上述流程中所需的CO2,仪器如下,装置A产生CO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→,装置C中应 盛放的试剂为。
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)甲同学设计实验的依据是
__________________________________________________________________;
写出选用物质的化学式:A____________,B_____________,C____________;
(2)其中装置B中所盛试剂的作用为_____________________________________;
C中反应的离子方程式为____________________________________________;
(3)乙同学的实验原理是_____________________________________________;
写出B处的离子方程式: ___________________________________________。