以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:
(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 , 写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式: ;
(2)生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________;(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表)
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
(3)滤渣A的主要成分为 ,滤液B可以回收的物质有Na2SO4、MgSO4和___________;
(4)已知硫酸渣质量为w kg,假设铁红制备过程中,铁元素损耗25%,最终得到铁红的质量为m kg,则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 (用最简分数表达式表示)。
市售氯化钾中所含杂质以Na+、Mg2+为主,也含有少量SO42—、Fe3+等。提纯过程如下:
(1)操作I所用的玻璃仪器有;操作II的主要步骤是。
(2)滤渣a的主要成分是;滤渣b的主要成分是。
(3)检验BaCl2溶液是否加入过量,其详细操作过程为。
(4)产品KCl晶体可能仍含少量的NaCl,进一步提纯的方法是。
阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药,学名为乙酰水杨酸,结构简式为。某探究小组在实验室探究阿司匹林的合成,主要原料是水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O],制备基本实验流程如下:
已知:1、乙酰水杨酸是白色晶体,易溶于乙醇、乙醚,在128~135℃易分解。
2、主要试剂和产品的其它物理常数
名称 |
相对分子质量 |
熔点或沸点(℃) |
水溶性 |
水杨酸 |
132 |
158(熔点) |
微溶 |
醋酸酐 |
102 |
139.4(沸点) |
与水反应 |
乙酰水杨酸 |
180 |
135(熔点) |
微溶 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出水杨酸与醋酸酐制备阿司匹林的化学方程式。
(2)制备阿司匹林主反应时,仪器必须干燥的原因是。
(3)合成阿司匹林主反应时,最合适的加热方法是,除酒精灯外,该加热装置还需要的玻璃仪器有。
(4)提纯粗产品时加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤(即减压过滤),结合提纯流程回答加饱和NaHCO3溶液的目的是。
(5)最终所得产品可能仍含有少量水杨酸,检验含有水杨酸的操作和现象是
。
不久前,一则“食用撒了鱼浮灵的鱼虾可能致癌”的微博在网上热传。“鱼浮灵”的化学成分实为过碳酸钠,使用不当会让鱼损伤,过碳酸钠本身无毒无害,对人体不会有危害。过碳酸钠,俗称固体双氧水,化学式为2Na2CO3·3H2O2,是一种无机盐,是白色颗粒状粉末,可以分解为碳酸钠和过氧化氢。某探究小组制备过碳酸钠并测定样品中H2O2的含量,其制备流程和装置示意图如下:
已知:50 °C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq)2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应 2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应 6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4 = 3K2SO4 + 6MnSO4+10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O
根据以上信息回答下列问题:
(1)推测图中支管的作用可能是。
(2)步骤①的关键是控制温度,结合装置图归纳其措施有、
和。
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇均可析出过碳酸钠,原因是。
(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是。
(5)测定样品中H2O2的质量分数的方法是:准确称取0.2000g过碳酸钠样品于250 mL 锥形瓶中,加50 mL 蒸馏水溶解,再加50 mL 2.000 mol·L-1 H2SO4 (H2SO4过量),用0.002000mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL。
①滴定前,滴定管需用KMnO4标准溶液润洗2~3次,润洗的操作方法是:关闭酸式滴定管活塞,向滴定管中注入少量KMnO4标准。
②上述样品中H2O2的质量分数计算表达式为(只列出算式,不作任何运算!H2O2的式量为34.00)。
Fridel—Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:Ar+RXArR+HX△H<0(Ar表示苯基)。某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点90.70C)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点500C),再利用Fridel—Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点990C)。反应流程及实验装置如下图所示:
试回答下列问题:
(1)实验装置烧杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知Fridel—Cxafts反应是放热反应,为防止叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,应将锥形瓶置于_______(填“冷水浴”或“热水浴”)中。
(3)有机层中加入饱和氣化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液的作用可能是_______。通过操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯。
(4)某同学因去掉该制备装置中的氣化钙干燥管,发现产率很低(观察不到对叔丁基苯酚白色固体)且锥形瓶中有大量的白雾,他推测是作催化剂的AlCl3发生强烈水解所致,该同学设计如下实验方案进行验证,请完成下表内容。
实验方案 |
实验现象 |
能否说明水解 |
①将锥形瓶中白雾通入HNO3酸化的AgNO3溶液 |
||
②将充分冒白雾后的液体抽滤,得不溶性固体,将固体分成两份, 。 |
两份固体均溶解 |
(5)若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应,从反应液中提取出对叔丁基苯酚,将其配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物质的量为5×10-4moL,则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为_______。
碘元素有“智力元素”之称。研究性学习小组做了如下实验探究海带中碘元素存在并测定其中碘元素的含量。
(1)操作I为灼烧,则灼烧时用____盛装海带,操作II为____________________________;
(2)水浸时通常要将悬浊液煮沸2~3min,目的是______________________________;
(3)操作III,是同学们对溶液A中碘元素的存在形式进行的探究实验。
[推测]:①以IO3ˉ形式存在;②以Iˉ形式存在
[查阅资料]:IO3ˉ具有较强的氧化性,I2+2S2O32ˉ=2Iˉ+S4O62ˉ
将上述溶液稀释配制成200mL溶液,请完成下列实验探究。限选试剂:3%H2O2溶液、KSCN溶液、FeCl2溶液、稀硫酸。
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
① |
取少量稀释后的溶液A加入淀粉后再用硫酸酸化,分装于试管I、II |
无现象 |
|
② |
往试管I中加入______ |
无现象 |
证明不是以IO3ˉ形式存在 |
③ |
往试管II中加入_______ |
_______________ |
证明以![]() |
(4)定量检验海带中的碘含量:
①取20mL稀释后溶液A分别于锥形瓶,分别用酸式滴定管滴加0.01mol/LKMnO4溶液至溶液刚显浅红色,将Iˉ氧化为I2并得到溶液B;
②在溶液B加入两滴淀粉溶液,用0.01mol/LNa2S2O3溶液,滴定至终点,终点现象为___________,记录数据,重复上测定步骤①、②两次,三次平均消耗Na2S2O3溶液体积为VmL,计算海带中碘元素的百分含量_________________.(假设操作I、II过程中碘不损失,相对原子量I-127)