苯甲酸是一种重要的化工产品,某学习小组设计方案制备苯甲酸。反应原理如下:
已知甲苯的熔点为-95℃,沸点为110.6℃,易挥发,密度为0.866 g·cm-3;苯甲酸的熔点为122.4℃,在25℃和95℃下溶解度分别为0.3 g和6.9 g。
【制备产品】 30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L-1高锰酸钾溶液在80℃下反应30 min,装置如图所示:
(1)图中支管的作用是_______________________。
(2)冷凝管的作用是________;进水口为________(填“a”或“b”)。
(3)相对于用酒精灯直接加热,用沸水浴加热的优点是________;在本实验中,三颈烧瓶最合适的容积是________(填字母)。
| A.50 mL | B.100 mL | C.200 mL | D.250 mL |
【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯:
(4)操作Ⅰ的名称是________;含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A,则操作Ⅱ的名称是________。
(5)操作Ⅲ的名称是________。检验B中是否含有Cl-的方法如下:取少量B溶于水,在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液,若产生白色沉淀,则B中含有Cl-。
溴苯是一种常用的化工原料。实验室制备溴苯的实验步骤如下:
步骤1:在a中(装置如右下图所示)加入15mL无水的苯和少量铁屑,再将b中4.0mL液溴慢慢加入到a中,充分反应。
步骤2:向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑。
步骤3:滤液依次用10mL水8mL 10%的NaOH溶液,10mL水洗涤,分液得粗溴苯。
步骤4:向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙、静置、过滤即得粗产品。
| 苯 |
溴 |
溴苯 |
|
| 密度/gcm-3 |
0.88 |
3.10 |
1.50 |
| 沸点/℃ |
80 |
59 |
156 |
| 水中的溶解度 |
微溶 |
微溶 |
微溶 |
(1)仪器a的名称是。
(2)将b中的液溴慢慢加入到a中,而不能快速加入的原因是。
(3)仪器c的作用是冷凝回流,回流的主要物质有。(填化学式)
(4)步骤3中第一次用10mL水洗涤的主要操作步骤为。
(5)步骤4得到的粗产品中还含有杂质苯。已知苯、溴苯的有关物理性质如左上表,则要进一步提纯粗产品,还必须进行的实验操作名称是。
(6)若步骤4的粗产品经进一步精制得到6.5mL的溴苯。则该实验中溴苯的产率是。
某探究小组废弃的印刷线路板(含Cu、A1少量Au、Pt等金属的混合物)回收Cu并制备硫酸铝晶体[A12(SO4)3.18H2O],设计路线如下:
(1)过滤时所需要的玻璃仪器有玻璃棒、、。
(2)实验时需对滤渣2进行洗涤,判断洗涤是否干净的实验操作方法是。
(3)为确定加入铁粉的量,实验中需测定滤液1中Cu2+的量。实验操作为:除去H2O2;准确量取一定体积滤液1于带塞锥形瓶中,加水稀释,调节溶液pH=3-4,加入过量KI-淀粉溶液,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式:
①滴定管在注入Na2S2O3标准溶液之前,要先用蒸馏水洗净,再用。
②滴定终点观察到的现象为。
③若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,所测定的
含量将会(填“偏高”、“偏
低”或“不变”)
(4)由滤液2制取硫酸铝晶体,探究小组设计了如下二种方案:
甲:
乙:
①操作③的实验步骤依次为:蒸发浓缩:、、洗涤。
②从原子利用率角度考虑,方案更合理。(填“甲”或“乙”)
(5)他们查阅了资料,认为通过先氧化、再调节溶液pH也可将滤液2中的
除去。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mo1.L-1计算)。
| 开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
|
| Fe3+ |
1.1 |
3.2 |
| Fe2+ |
5.8 |
8.8 |
| A13+ |
3.8 |
5.2 |
①氧化需加入H2O2而不用C12的原因是。
②调节溶液pH约为。
、某液态卤代烷RX(R是烷基,X是某种卤原子)的密度是a g·cm-3。RX可以与稀碱发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:
①准确量取该卤代烷bmL,放入锥形瓶中。
②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,加热,发生反应。
③反应完成后,冷却溶液,加稀硝酸酸化,滴加过量AgNO3溶液得到白色沉淀。
④将沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,得到固体c g 。
回答下列问题:
(1)装置中长玻璃管的作用是。
(2)步骤④中洗涤的目的是为了除去沉淀吸附的离子。
(3)该卤代烷中所含卤素的名称是,判断依据是。
(4)该卤代烷的相对分子质量是(列出算式)。
(5)如果在步骤③中,加HNO3的量不足,没有将溶液酸化,则步骤④测得的c值 _________(填下列选项代码)。
| A.偏大 | B.偏小 | C.不变 | D.大小不定 |
实验室配制500mL 0.1mol/LNa2CO3溶液回答下列问题
(1)应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)_______g
(2)用托盘天平和小烧杯称出碳酸钠晶体的质量,其正确操作顺序的标号为____________
A.调整零点
B.将碳酸钠晶体放入小烧杯中称量
C.称量空的小烧杯
D.将砝码放回砝码盒内
E.记录称量结果
(3)配制Na2CO3溶液时需用的主要仪器有托盘天平、滤纸、烧杯、药匙、_________ 、_________ 、_________ 。
(4)若实验遇下列情况,溶液的浓度是偏高,偏低还是不变?
A.加水时超过刻度线_________ ;
B.忘记将洗涤液转入容量瓶_________;
C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理_________;
D.定容后摇匀液面低于刻度线_________ 。
E.转移时有少量液体溅出_________。
某实验需要100 mL、1 mol/L的Na2CO3溶液,现通过如下操作配制:
① 把称量好的固体Na2CO3放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。为加快溶解可以使用(填仪器名称)搅拌
②把①所得溶液冷却到室温后,小心转入(填仪器名称)
③继续加蒸馏水至液面至刻度线1~2cm处,改用(填仪器名称)小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低点与刻度线相切
④用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,每次洗涤的溶液都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀
⑤将容量瓶塞紧,充分摇匀。
(1)操作步骤正确的顺序是(填序号)。
(2)若没有操作④,则所配溶液的浓度会(填“偏高”或“偏低”)。
(3)若所配溶液的密度为1.06 g/mL,则该溶液的质量分数为。
(4)若取出20 mL配好Na2CO3的溶液,加蒸馏水稀释成c(Na+) ="0.01" mol/L的溶液,则稀释后溶液的体积为mL
(5)在配制100 mL、1 mol/L的Na2CO3溶液时,下列操作中的会导致结果偏低(请用序号填写)
①用拖盘天平称量时砝码放在左盘
②将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外
③定容时俯视刻度线
④定容时仰视刻度线
⑤干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液