制备无水乙醇的实验原理:由于乙醇95.6%、水4.4%组成一种混合物,常压下,它有一定的沸点(78.17 ℃),这个沸点低于水的(100 ℃)也低于纯乙醇的沸点(78.3 ℃),所以只靠简单蒸馏酒精,所得乙醇纯度最高只能达到95.6%,尚含有4.4%的水。如果要得到含量较高的乙醇,在实验室中常用的简便方法是加入生石灰回流(回流是在一个可以加热的反应容器中,把液体加热使受热转化生成的蒸气通过冷凝器冷凝又回流到原容器的操作。见图甲),回流之后再蒸馏,可得99.5%的乙醇,通常称为无水乙醇。如果要得到纯度更高的绝对乙醇(含乙醇99.95%),则还要用金属钠进行处理,借以除去最后微量的水分。
实验步骤:取干燥的250 mL圆底烧瓶一个,加入95%乙醇100 mL和小块生石灰30 g,振摇后用橡皮塞塞紧,放置过夜。在烧瓶口装上回流冷凝管,管口接一支氯化钙干燥管(装置见图甲),在水浴上加热回流1至2小时,稍冷,取下冷凝管,改装成蒸馏装置(如图乙),再放在热水浴中蒸馏,把最初蒸出的5 mL馏出液另外回收,然后用烘干的吸滤瓶作为接收器,其侧管接一支氯化钙干燥管,使其与大气相通,蒸至无液滴出来为止,量取所得乙醇的体积,计算回收率。请回答:
(1)为什么回收或蒸馏时都要装上氯化钙干燥管?
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(2)为了防止回流系统外部湿气侵入,有人用塞子把冷凝管上端塞紧,这样做是否可行,为什么? 。
(3)无水氯化钙常用作吸水剂,如用无水氯化钙代替氧化钙投入酒精中,放置过夜,然后过滤。用此方法进行本实验制取乙醇是否可行,为什么?
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(4)一般用干燥剂干燥有机物时,在蒸馏前应先过滤,但用氧化钙制备无水乙醇时,为什么可不过滤,留在瓶中一起蒸馏?
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(5)为什么最初蒸出的5 mL馏出液另外收集,它的纯度是否已达99.5%?
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碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
①写出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O与氢气反应的化学方程式;
②试验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):
(a)→()()→()()→()()→()()→()()→(l)
③称取23.9g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为g,化学式为;
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由。;
I用如图所示装置进行实验,将A中液体加入到B中,在甲装置内制备某种气体,在乙装置对甲中产生的气体进行性质实验。
(1)若要检查甲装置的气密性,具体的操作步骤为。
(2)若在分液漏斗A中盛浓盐酸:
①若B中盛有某种紫黑色固体,C中盛有KI淀粉溶液,旋开F.E后,C中的溶液变蓝色,则B中固体为;继续通气体于C中,足够长的时间后,发现C中溶液蓝色褪去,这是因为在溶液中的I2被氧化为HIO3,写出此反应的化学方程式。
②若B中盛有某种无色液体,当C中盛石蕊试液时,旋开F.E后,C中的溶液变红色,当C中盛品红溶液时,旋开F.E后,品红溶液不褪色,则B中无色液体为。
当C中盛溶液时,写出C中反应的化学方程式。但我们发现在将A中液体加入圆底烧瓶中速度过快会有危险,你认为应如何简单的改进该装置就能避免该危险:。
Ⅱ氢气在空气中燃烧生成水:但有的同学会提出:氢气在空气中燃烧会不会生成H2O2;根据我们的经验,H2O2不稳定,即便是有少量H2O2生成,也会因火焰的高温而分解。某课外兴趣小组利用上题中的甲装置设计了如下图所示装置验证H2在空气中燃烧的产物中是否含有H2O2。试填空:
(1)甲同学从下列试剂中选择了一种检验试剂,成功检测到了H2O2的存在,该试剂是
A.淀粉溶液 | B.氯化钠溶液 |
C.氢氧化钠溶液 | D.淀粉碘化钾酸性溶液 |
甲同学检验时证明H2O2产生的实验现象是
反应的离子方程式为。
(2)乙同学用较稀的酸性高锰酸钾溶液作为检验试剂,实验时观察到高锰酸钾溶液褪色(生成Mn2+),由此也证明了氢气燃烧有H2O2,写出该反应的离子方程式:
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某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是;
(2)装置E中的现象是。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。将滤液分成两份,分别检验滤液中的金属阳离子。检验Fe3+所用试剂为,检验Fe2+所用试剂为。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
①步骤一中通入足量Cl2发生反应的离子方程式为。
②步骤二从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作如下(均在HCl气氛中进行):
蒸发、浓缩 → 冷却、结晶 → 过滤、洗涤、干燥
在蒸发皿中进行蒸发浓缩操作时,当_________________________时,应停止加热。此过程应保持盐酸过量的原因________________________________________(用离子方程式表示)。
为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去),B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1)实验时,为在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色,必须事先除去其中的空气。其中第一步实验操作为: ___________。如何确定E中空气已被赶尽: ____________。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的离子反应方程式为 。
(3)如何证明E中收集到的是NO而不是H2?。
一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是__________________________。
(4)装置D的作用是__________________________________________________。
图表示各物质之间的转化关系。已知:A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液。
请按要求填空:
⑴写出B的化学式:。
⑵写出用A作电极电解G溶液,在电极上生成E的反应式:,反应⑤的现象是。
⑶反应①的化学方程式是,
反应④在生产中有重要应用,被称为反应。
⑷反应⑥的离子方程式是。