阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸()。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成乙酰水杨酸,制备的主要反应为:
操作流程如下:
已知:水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水,但其钠盐易溶于水,醋酸酐遇水分解生成醋酸。
回答下列问题:
(1)合成过程中最合适的加热方法是 。
(2)制备过程中,水杨酸会形成聚合物的副产物。写出该聚合物的结构简式 。
(3)粗产品提纯:
① 分批用少量饱和NaHCO3溶解粗产品,目的是 。判断该过程结束的方法是 。
② 滤液缓慢加入浓盐酸中,看到的现象是 。
③ 检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(4)阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定步骤(假定只含乙酰水杨酸和辅料,辅料不参与反应):
Ⅰ.称取阿司匹林样品m g;Ⅱ.将样品研碎,溶于V1 mL a mol·L-1NaOH(过量)并加热,除去辅料等不溶物,将所得溶液移入锥形瓶;Ⅲ.向锥形瓶中滴加几滴甲基橙,用浓度为b mol·L-1的标准盐酸到滴定剩余的NaOH,消耗盐酸的体积为V2mL。
① 写出乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式
。
② 阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为 。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、SiO2的化合物,实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为(填代号)。
a.KMnO4b.(NH4)2S c.H2O2d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入,然后再通入 (填化学式)。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应。用KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量,某兴趣小组进行下面实验探究,查阅资料知道:
①2NO + Na2O2 = 2NaNO2
②2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3
③酸性KMnO4溶液可将NO2-氧化为NO3-,MnO4-还原成Mn2+。
Ⅰ.产品制备与检验:用如下装置制备NaNO2:
(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式并标出电子转移
的方向和数目。
(2)B装置的作用是。
(3)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠,为制备纯净NaNO2应在B、C装置间增加一个装置,请在框内画出增加的装置图,并标明盛放的试剂。
(4)试设计实验检验装置C中NaNO2的存在(写出操作、现象和结论)。
Ⅱ.含量的测定
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
KMnO4溶液体积/mL |
20.60 |
20.02 |
20.00 |
19.98 |
(5)第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是(双项选择)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
D.滴定终了俯视读数
(6)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数。
(结果保留4位有效数字)
(15分)氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品,广泛应用于石油化工、纺织印染、颜料、医药、电镀、有机合成等行业。以工业海绵铜为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产硫酸铜进而生产氯化亚铜。海绵铜的主要成分是CuO和Cu,生产工艺流程图如下。
思考并回答下列问题。
(1)生产原理:
①溶解时生成的还原产物在酸性溶液中稳定存在,请写出此时的氧化还原反应离子方程式 。
②还原氯化:2CuSO4 + (NH4)2SO3 + 2NH4Cl + H2O ="=" 2CuCl↓ + 2(NH4)2SO4 + H2SO4
(2)得到副产品的化学式为 。
(3)生产后阶段,从滤液获得副产品的步骤:①蒸发浓缩 ②冷却结晶 ③ ④洗涤 ⑤干燥。
(4)产品的洗涤方法是,先用pH=2的稀H2SO4洗,后用95%的酒精洗。酒精洗的目的是 ;请设计简单实验方案,检验稀H2SO4洗时是否洗干净 。
(5)定量分析
称取2.000g CuCl样品(杂质不参与反应),溶于一定量的0.5000mol·L-1FeCl3溶液中,加水稀释至200mL得到溶液,取20.00mL 用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗20.00mLCe(SO4)2溶液。
①此实验涉及溶液配制与定量滴定的基本操作中,合理的是 ;
②有关反应式:Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl- Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+
则样品中CuCl的质量分数 。
(14分)某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质,设计如下实验。请回答下列问题:
(1)按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为________;实验过程中,装置B中观察的现象是_______________;装置C中有白色沉淀生成,该沉淀是______________(填化学式),原因是___________。
(2)装置A中还会产生CO2气体,请写出产生CO2的化学方程式:______________________。
(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2,应先从下列①~④中选出必要的装置连接A装置中c处管口,从左到右的顺序为 (填序号);装置②的作用是 ;③的作用是 ;然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2,原因是_______________。
(4)某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H2,理由是________(用离子方程式表示)。
选考【化学——选修2化学与技术】粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、CaO等。 一种利用粉煤灰制取氧化铝的工艺流程如下:
(1)粉煤灰研磨的目的是 。
(2)第1次过滤时滤渣的主要成分有 (填化学式,下同)和 ,第3次过滤时滤渣的成分是 。
(3)在104℃用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间的关系如图1,适宜的浸取时间为 h;铝的浸取率与的关系如图2所示,从浸取率角度考虑,三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物,在
相同时,浸取率最高的是 (填化学式);用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点
是 (举一例)。
(4)流程中循环使用的物质有_____和_____。(填化学式)
(5)用盐酸溶解硫酸铝晶体,再通入HCl气体,析出AlCl3·6H2O,该过程能够发生的原因是 。
(6)用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是 。