[实验化学]
邻叔丁基对苯二酚(TBHQ) 是一种新颖的食品抗氧剂,其制备原理为:
实验过程中的主要步骤如下:
步骤1.向三口烧瓶中加入5.5g对苯二酚,5.OmL浓磷酸及20mL二甲苯(装置如图所示),启动搅拌器。
步骤2.缓缓加热到100-110°C,慢慢滴加7.5mL叔丁醇和5mL二甲苯组成的溶液,30-60min内滴完。
步骤3.升温到135-140°C,恒温回流2.5h。
步骤4.将反应液冷却到120°C,直到反应完成
步骤5.将反应液倒入烧杯,并用热水洗涤三口烧瓶,洗液并入烧杯中。
步骤6.冷却结晶,抽滤,回收滤液中的二甲苯和磷酸
步骤7.用二甲苯重结晶、脱色、冷水洗涤、干燥
(1)磷酸在实验中的作用是 。
(2)本实验中二甲苯的作用是 。
(3)步骤4中反应完成的标志是 。
(4)步骤7脱色时,可用的脱色剂是 。
(5)对合成得到的产品表征,还需要的主要现代分析仪器是 、 。
某化学研究性学习小组探讨Fe3+和之间发生怎样的反应,请你一起参与并协助他们完成实验。(1)提出猜想:
甲同学认为发生氧化还原反应,其反应方程式为____________________________________。
乙同学认为发生双水解反应,其反应方程式为2Fe3++3+6H2O===2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3。
……
(2)实验验证:
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。
①为了检验所用Na2SO3是否变质,应选用的试剂是________。
②取5 mL FeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液至过量,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色(无气泡产生,也无沉淀生成)。
③将②溶液分成两等份,其中一份加入稀盐酸至过量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;另一份滴入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色。
(3)得出结论:
①根据丙同学的实验得出的结论是:____________________________。
②实验③中溶液变成血红色的有关离子方程式为________________________。
(4)拓展探究:
①丁同学在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的离子方程式是__________________________。
②从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,两者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,其可能的原因除水解能力较
小外,还有________。
电子垃圾的回收和利用是保护环境也是节省资源的重要课题。某研究小组从电子垃圾中回收得到金属废料,设计了如图实验方案,用含有铝、铁和铜的废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体等工业原料。
请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是________。
(2)溶液A中的离子主要有________;试剂X是________。
(3)溶液D的主要成分是 ;要从溶液D中得到溶质D采取的方法是 。
(4)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是____________________(用离子方程式表示);为了避免固体C减少,根据下图所示,改进的措施是________________________。
(5)从环境保护角度考虑,用固体F制备CuSO4溶液的化学方程式是________________________________。
三氯化铁熔点282 ℃、沸点315 ℃,能吸收空气里的水分而潮解。它可广泛用于污水处理、电子工业、印染业、建筑业,某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备FeCl3固体。
(1)写出制备氯气时的离子方程式_______________________
(2)所选用的仪器连接顺序(填写接口字母)为___________n→d__________
(3)实验过程中,给A、B仪器加热的顺序为_____________________,这样操作的目的是_______________,可作为点燃B处酒精灯的实验标志是_________________;
若C可以用D代替,则使用C的目的是______________________。若缺少此类装置,此B中可能发生的另一个反应的方程式为________________________。
(4)有同学认为,若不使用E装置,则B中会有FeCl2生成,请设计一个实验确定此观点是否正确________________________________________________________________。
某化学兴趣小组在实验室在利用废铜屑(含碳粉、铁屑、铁锈等)制取硫酸铜,实验流程如下:
⑴废铜屑灼烧的目的是 。
⑵写出加入双氧水时发生反应的离子方程式 。
⑶试剂a可以是 ,溶液pH应控制在 范围之间。操作b的名称是 。
已知:
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
7.5 |
14 |
Fe3+ |
1.4 |
3.7 |
Cu2+ |
6.0 |
13 |
⑷在硫酸铜溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是 。向硫酸铜溶液中加入氨水,当Cu2+浓度小于2.2×10-4 mol·L-1时,溶液的pH至少是 。(已知Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2.2×10-20)
⑸工业上通常用FeS除去废水中的Cu2+,写出该沉淀转化离子方程式 。
某课外活动小组同学用右图装置进行相关的实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为。
(2)若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为。在该实验中,下列说法正确的是(填序号)。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后(设NaCl足量)加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则有0.2 mol电子转移
(3)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是。
A.C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g) △H > 0
B.NaOH(aq) + HC1(aq) =" NaC1(aq)" + H2O(1) △H < 0
C.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(1) △H<0
(4)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。右图中,a为电解液,X和Y是两块电极板,回答下列问题:
(4)①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则电解时的化学反应方程式为。通过一段时间后,向所得溶液中加入8g CuO粉末,恰好恢复电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为。