美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下:
(1)甲酸还原氧化钯的化学方程式为 。
(2)加浓氨水时,钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁元素的存在形式是 (写化学式)。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的,钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。
①气体B的化学式为
②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%。则A的化学式为 ;
(4)钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯的适宜条件是:反应温度为 ,反应时间约为 ,含钯的样品与王水的质量比为 。
(5)700℃“焙烧1”的目的是 , 550℃“焙烧2”的目的是 。
为探究Na2CO3与盐酸的反应原理,设计了如右实验装置。
Ⅰ.步骤如下:
(1)在双通管中装12mL0.5mol/L的Na2CO3溶液,在针筒中装4mL3mol/L的盐酸。
(2)从底部向双通管中推入______mL的盐酸。几乎没有气泡产生,原因是:______________(用离子方程式解释)。
(3)将盐酸全部注入,产生大量气泡。
Ⅱ.此装置相对于往Na2CO3溶液中滴加盐酸,优点在于:_____________________。
Ⅲ.利用此装置往含往Na2CO3和另一种含钠的化合物A的混合液中注入稀盐酸,注入盐酸的体积与产生气体的体积关系如下图,则A的化学式为___________,该混合液中Na2CO3和A的物质的量之比为__________。
如图所示装置,可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)仪器a的名称为_________,实验时由a向烧瓶中加硫酸至_______(填“b”或“c”)
(2)为了能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,关于活塞d,正确的操作为_______(填编号)
①实验开始时应先将关闭d,一段时间后再打开 ②实验开始时应先将打开d,一段时间后再关闭
(3)在B中观察到白色沉淀后,打开e,现象为_________反应的化学方程式为_______________。
某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3,并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成,并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4,也能被磁铁吸引。
②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
③Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
④3Fe3O4+28HNO3(稀)=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
[实验探究]
I.定性检验
编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热 |
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色;有气泡产生 |
② |
向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡 |
溶液出现血红色 |
③ |
另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置 |
有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解 |
(1)实验③发生的反应的离子方程式为 。
(2)上述实验说明黑色粉末X中含有 。
II.定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据:
(1)操作Z的名称是 。
(2)通过以上数据,得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为 。
(3)若溶液Y的体积仍为200mL,则溶液Y中c(Fe3+)= mol/L。
苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。有关物质的物理性质、实验装置如下所示:
苯甲酸 |
甲醇 |
苯甲酸甲酯 |
|
熔点/℃ |
122.4 |
-97 |
-12.3 |
沸点/℃ |
249 |
64.3 |
199.6 |
密度/g.cm-3 |
1.2659 |
0.792 |
1.0888 |
水溶性 |
微溶 |
互溶 |
不溶 |
实验一:制取苯甲酸甲酯:在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A连接仪器并实验。
(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为______________________。
(2)大试管Ⅰ中除了装有15g苯甲酸和一定量的甲醇和沸石外还需要加入一定量浓硫酸,浓硫酸的作用是 。
(3)实验室制取乙酸乙酯时,为了除去乙酸乙酯中混有的乙酸所用试剂为 。
实验二:提纯苯甲酸甲酯:该实验要先把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯,再利用图B装置进行蒸馏提纯
(4)水洗提纯时所进行的操作为(填操作名称) 。
(5)用图B装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示 时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。
氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等都需要用到氯气。某学生设计如下图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:
(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,若在标准状态下收集到22.4升的氯气,则被氧化的HCl的物质的量是 。
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是 。
(3)C装置的作用是 。
(4)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3) 2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。
②试判断另一个副反应(用化学方程式表示) 。为避免此副反应的发生,可将装置作何改进 。
(5)家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是 。
A.食盐 | B.食醋 | C.烧碱 | D.纯碱 |