碘是重要的无机化工原料,海藻灰化法是我国目前制碘的主要方法。某研究性学习小组查阅文献,设计并进行了以下模拟实验。
请回答:
(1)步骤①中灼烧海带用到的实验仪器是______________________(填序号)。
a. 试管 b. 坩埚 c. 烧杯
(2)步骤③的实验操作是_______________________。
(3)步骤④中反应的离子方程式是_____________________________________。
(4)步骤⑤中,可以选择的有机溶剂是__________________(填序号)。
a. 乙酸 b. 四氯化碳 c. 酒精 d. 苯
(5)同学们观察到完成步骤⑤后,所得到的水溶液呈淡黄色。某同学推断其中可能含有碘单质,检验方法是: __________________________________________________________________________。
(6)因过量的Cl2会与I2反应,所以步骤④中加入的氯水应保持适量。为证明此说法,某同学做如下实验:取少量碘水,滴加氯水,观察到碘水逐渐褪色,经检验生成物含有IO3-。该反应的化学方程式是_________________________________。
有机合成中常用的钯/活性炭催化剂若长期使用,会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性,成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl2的工艺流程如下:
(1)“焙烧1”的目的是 。
(2)写出甲酸[HCOOH]与PdO反应的化学方程式 。
(3)在“调pH为8—9”是为除去铁元素,滤渣成分为 ;写出除铁的离子方程式为 。
(4)加入浓盐酸酸洗的目的是 。
(5)写出证明“焙烧2”中固体已分解完全的实验操作: 。
B.[实验化学]铝镁加(Almagate)是一种制酸药,其组成为Al2Mg6(OH)14(CO3)2·4H2O,实验室可通过下列实验制备铝镁加。
步骤1.称取63.5gMgSO4·7H2O(0.26mol),30.5gAl2(SO4)3·18H2O(0.046mol) 溶于400mL水中得到混合溶液A,另称取无水Na2CO352g溶于400mL水得到溶液B。
步骤2.将A、B两溶液同时等速滴加到盛有400mL90℃水的2L三颈烧瓶中,维持90℃,不断搅拌。
步骤3.抽滤,并用蒸馏水洗涤沉淀3~4次,100℃下干燥5h,得白色疏松固体24.3g。
(1)步骤2需缓慢滴加两种溶液并不断搅拌,其主要原因是 。
(2)①步骤3抽滤时用到的硅酸盐质仪器有 、 。
②如何证明沉淀已洗涤干净 。
(3)本次实验所得产品产率为 。
(4)铝镁加中和胃酸的离子方程式为 。
常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:
(1)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。
(2)①若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。
②Cl2含量检测仪工作原理如下图,则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。
③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3 + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl2↑ + 3H2O。
当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为 mol。
(3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H。
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列判断正确的是 (填序号)。
a.△H <0
b.P1<P2<P3
c.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
③采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(简称DME)。观察下图回答问题。
催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)是最重要的硫代硫酸盐,俗称“海波”,又名“大苏打”。易溶于水,不溶于乙醇。在棉织物漂白、定量分析中有广泛应用。
某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想,通过实验探究Na2S2O3的化学性质。
【样品制备】实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备Na2S2O3·5H2O。写出反应的化学方程式 ;
反应液经脱色、过滤、浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥即得产品。所得晶体用乙醇洗涤的目的是 ;
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4具备相似的下列性质呢?
猜想①: ;
猜想②:溶液呈中性,且不与酸反应;
猜想③:无还原性,不能被氧化剂氧化。
【性质探究】基于上述猜想②、③,设计实验方案。
实验操作 |
实验现象或 预期实验现象 |
现象解释(用 离子方程式表示) |
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猜想② |
,将试纸与标准比色卡对照 |
溶液pH=8 |
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向pH=2的硫酸中 滴加Na2S2O3溶液 |
2S2O32- +2H+══ S↓+SO2↑+H2O |
||
猜想③ |
向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液 |
氯水颜色变浅 |
【实验结论】
Na2S2O3能与酸反应,具有还原性,与Na2SO4的化学性质不相似。
【问题讨论】
(1)甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由: 。
(2)请重新设计一个实验方案,证明Na2S2O3具有还原性。你的实验方案是: 。
(12分)以Al(OH)3、H2SO4、工业(NH4)2SO4(含FeSO4)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)酸溶时为了使氢氧化铝充分反应可以采取的措施为 ;酸溶的离子方程式为 。
(2)氧化时发生的主要反应的离子方程式 ;滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(3)在合成步骤中生成硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],加热时没有电子转移,则M含有的主要物质的化学式为 ,M可用水或硫酸吸收转化为 (填化学式)以实现循环利用。