苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+)
已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g。
实验流程:
①往装置A中加入2.7mL(2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。
②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。
③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL,甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举:
| |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
| 体积(mL) |
24.00 |
24.10 |
22.40 |
23.90 |
请回答:
(1)装置A的名称 。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为 。
(2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为 。
(3)操作I的名称 。
(4)步骤③中用到的定量仪器有 ,100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管。
(5)样品中苯甲酸纯度为 。
(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
某同学探究同周期主族元素性质递变规律时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
| 实验步骤 |
实验现象 |
| 1.将镁条用砂纸打磨后,放入沸水中;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
A. 浮在水面上,熔成小球,做不定向运动,随之消失,溶液变成红色。 |
| 2.向新制得的Na2S溶液中滴加少量新制的氯水 |
B.有气体产生,溶液变成浅红色 |
| 3.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 |
C.剧烈反应,产生大量无色气体。 |
| 4.将镁条投入稀盐酸中 |
D.反应不十分剧烈,产生无色气体 |
| 5.将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:。
(2)实验用品:试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液等。
仪器:①,试管,试管夹,烧杯,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,酒精灯等。
(3)实验内容:(将与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式填在答题卷上)
(4)实验结论:。
无色晶体硫酸锌,俗称皓矾,在医疗上用作收敛剂,工业上作防腐剂、制造白色颜料(锌钡白)等。某实验小组欲用制氢废液制备硫酸锌晶体,进行了以下实验:
(1)取50mL制氢废液,过滤。除去不溶性杂质后,用ZnO调节滤液使pH约等于2,加热、蒸发、浓缩制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液,冷却结晶,得到粗制的硫酸锌晶体。
①加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是;
②加热蒸发、浓缩溶液时,应加热到时,停止加热。
(2)粗晶体在烧杯中用适量蒸馏水溶解,滴加1~2滴稀硫酸,用沸水浴加热至晶体全部溶解。停止加热,让其自然冷却、结晶。抽滤(装置如图所示)。将所得晶体用少量无水乙醇洗涤1-2次,得到较纯的硫酸锌晶体。
①写出下列仪器的名称。a ;b
②抽滤跟普通过滤相比,除了得到沉淀较干燥外,还有一个优点是。
③用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是。
(3)在制取氢气时,如果锌粒中混有少量的铁、铜杂质,对硫酸锌的质量(填“有”、“无”)影响,原因是。
氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN—等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。
I.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法。
利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。
II.实验验证:破坏性处理CN-的效果。
化学兴趣小组的同学在密闭系统中用图10装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:
步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。
步骤2:取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2mol·L—1)倒入甲中,塞上橡皮塞。
步骤3:
步骤4:打开甲上的橡皮塞和活塞,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞。
步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K。
步骤6:实验完成后测定干燥管I(含碱石灰)的质量m2(实验前干燥管I(含碱石灰)的质量m1)
回答下列问题:
(1)在破坏性处理方法中,在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式。
(2)完成步骤3。
(3)丙装置中的试剂是,丁装置的目的是。
(4)干燥管Ⅱ的作用是。
(5)请简要说明实验中通入N2的目的是。
(6)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为。
某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表。请你帮助该同学整理并完成实验报告:
| 实验方案 |
实验现象 |
| ①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞 |
(A)浮于水面,熔成小球,在水面上游动,随之消失,溶液变红 |
| ②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 |
(B)产生气体,可在空气中燃烧,溶液变为浅红色 |
| ③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 |
(C)反应不十分强烈,产生的气体可在空气中燃烧 |
| ④镁带与2mol/L盐酸反应 |
(D)剧烈反应,产生可燃气体 |
| ⑤铝条与2mol/L盐酸反应 |
(E)生成白色胶状沉淀,后来沉淀消失 |
| ⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
(F)生成淡黄色沉淀 |
(1) 实验目的: 研究同周期元素性质递变规律
(2) 实验用品:
仪器: ①________②________③________④ 试管夹 ⑤ 镊子 ⑥ 小刀 ⑦ 玻璃片⑧ 砂纸等;
药品:钠、镁带、铝条、2mol/L的盐酸、新制的氯水、饱和的H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。
(3) 实验内容:(填写与实验方案相对应的实验现象)
①______②______③______④______⑤______⑥______(用A-F表示)
(4) 实验结论:
金属性: ________________非金属性: ________________
(5)写出⑥的离子方程式:_________________________________。
某工业废水中仅含下表离子中的5种,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
| 阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
| 阴离子 |
Cl-CO32- NO3- SO42- SiO32- |
欲探究废水的组成,进行如下实验:Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ. 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)仅由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是(写离子符号)。
(2)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为:
_______________________________________________________________
(3)原溶液中所含阳离子是,阴离子是。(写离子符号)