用下图装置进行实验。
回答有关问题:
(1)玻璃管E内发生反应的化学方程式是 。
(2)小试管C的作用是 。
(3)广口瓶D内盛的试剂是 ,装置D的3个作用是① , ② , ③ 。
(4)从管E导出的气体成分是 。
(5)装置F中U形管观察到所收集物质的颜色状态是 。
(6)若U形管内收集到的物质很少,分析其原因不可能是 (填标号)。
a.装置气密性不好; b.制得的SO2中混有少量H2S杂质使催化剂中毒;c.气流速度过快。
(7)从U形管导出的尾气的处理方法是 。
某研究性学习小组欲探究FeSO4·7H2O(绿矾)的主要化学性质和用途。
I.FeSO4·7H2O(绿矾)广泛用于医药和工业领域,以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图:
根据题意回答下列问题:
(1)碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________(用必要的文字说明);
(2)废铁屑中含有少量的Fe2O3,在制备过程中无需除去,理由是___________________(用必要的离子方程式说明)。
II.为测定某补血剂(有效成分为FeSO4·7H2O)中铁元素含量,设计实验流程如下,回答下列问题:
(1)步骤①需要用浓硫酸(质量分数为98.3 %)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________;
(2)步骤③所表示的一系列操作依次是:
a.过滤
b.洗涤
c.__________
d.冷却
e.称量
f.重复c~e直至固体质量不变
操作f的目的是_________________________________________________________;
(3)假设实验过程中铁元素无损耗,则每片补血剂含铁元素为________g(用含n的代数式表示)。
III.利用下图装置探究绿矾的热稳定性
(1)实验过程中,观察到③中品红溶液退色,据此推测FeSO4分解过程中最有可能被氧化的元素是___________,请写出④中反应的离子方程式:____________________;
(2)②中有白色沉淀生成,小组成员经过理论分析并结合(1)中的表述推测,绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________(填序号字母)。
a.Fe2O3、SO3、H2O
b.Fe2O3、SO2、SO3、H2O
c.FeO、SO2、SO3、H2O
二茂铁是一种金属有机化合物,又名双环戊二烯基铁,是由2个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成的有机物,它是火箭固体燃烧过程的加速剂、柴油的消烟节能添加剂、汽油抗爆助燃剂;各类重质燃料、煤、原油、聚合物等的消烟促燃剂。由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下:
其实验步骤如下:
步骤1:如图Ⅰ所示,取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中,开通搅拌器,慢慢滴加85%磷酸1 mL,加热回流5 min。
步骤2:待反应液冷却后,倒入烧杯中加入10 g碎冰,搅拌至冰全部融化,缓慢滴加NaHCO3溶液中和至中性,置于冰水浴中15 min。抽滤,烘干,得到乙酰基二茂铁粗产品。
步骤3:将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中,从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下,再用乙醚淋洗。
步骤4:将其中一段时间的淋洗液收集,并进行操作X,得到纯净的乙酰基二茂铁并回收乙醚。
(1)图I中仪器B的名称为,其中磷酸的作用为该实验制备的乙酰基二茂铁分子式为。
(2)步骤2中需缓慢滴加NaHCO3溶液,并且要充分搅拌,原因是。
(3)步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性,其现象是。
(4)步骤4中操作X的名称是,该操作中不能使用明火的原因是。
(5)为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁(),可以使用的仪器分析方法是(写一种即可)。
(14分)重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O。
(1)碱浸前将铬铁矿粉碎作用。
(2)反应器①中除发生题中所给反应外,请写出其他两个化学方程式(要求两个反应中反应物均相同);。③中调节PH=7-8所得滤渣为、。
(3)从平衡角度分析④中酸化的原理;
(4)用简要的文字说明操作⑤加入KCl能得到K2Cr2O7晶体的原因是。
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,向其中加入10mL2mol/ LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32—=2I—+S4O62—)
①判断达到滴定终点的依据是;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其它杂质不参加反应)(保留2位有效数字)。
(15分)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。
③石蜡油沸点高于250℃
④苯甲醇沸点为205.3℃
实验步骤如下:
①向图l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20 mL,摇动均匀,冷却至室温。然后用乙醚萃取三次,每次10 mL。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,10 mL 10%碳酸钠溶液洗涤,10 mL水洗涤,然后分液,将水层弃去,所得醚层进行实验步骤③。
③将分出的醚层,倒入干燥的锥形瓶中,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 所示的蒸馏装置,先缓缓加热,蒸出乙醚;蒸出乙醚后必须改变加热方式、冷凝方式,继续升高温度并收集205℃~206℃的馏分得产品A。
④将实验步骤②中保留待用的水层慢慢地加入到盛有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②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需(仪器名称)。
(2)步骤②中饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去,而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。醚层中少量的苯甲酸是从水层转移过来的,请用离子方程式说明其产生的原因。
(3)步骤③中无水硫酸镁的作用是,锥形瓶上要加塞的原因是,产品A为。
(4)步骤③中蒸馏除去乙醚的过程中采用的加热方式为;蒸馏得产品A的加热方式是。
(5)步骤④中提纯产品B时所用到的实验方法为。
稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
已知:①废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如下表所示;
②不同离子沉淀的pH如图一所示。
(1)步骤I中进行原料预处理的目的为________________。
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,该反应的化学方程式为________________。
(3)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为________________。
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有____________,其不能通过直接加碱的方法除去,原因为________。
(5)步骤V中Y3+沉淀完全时,需保证滴加草酸后的溶液中c(C2O42-)不低于________mol/L。
(已知:当离子浓度小于10mol/L时,沉淀就达完全;Ksp[Y2(C2O4)3]= 8.0×10-28)
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,该反应的化学方程式为____________。