现行中学教材中,有以下化学实验:
A.溴乙烷的水解
B.浓硫酸跟乙醇反应制乙烯
C.乙醛还原新制的氢氧化铜
D.乙酸乙酯的制取
E.石油的蒸馏
F.葡萄糖的银镜反应
G.乙酸乙酯的水解。
对以上实验,按下列各操作的要求,用字母A、B、C、——完成以下填空:(多填扣分)
(1)需用水浴加热的是 ;
(2)实验装置不需要检查气密性的是 ;
(3)为防止液体暴沸,常需加少量碎瓷片的是 ;
(4)需用温度计的是 。
Ⅰ.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
(1)A必须添加温度控制装置,除酒精灯、温度计外,还需要的玻璃仪器有 。
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知在温度低于38℃时NaClO2饱和溶液中析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据上右图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤: ① 蒸发结晶;②;③ 洗涤;④ 干燥。
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度,进行了下列实验:① 准确量取ClO2溶液V1mL加入到锥形瓶中,加适量蒸馏水稀释,调节试样的pH≤2.0。② 加入足量的KI晶体,静置片刻。此时发生反应的离子方程式为:;③ 加入淀粉指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定,至终点时消耗Na2S2O3溶液V2 mL。则原ClO2溶液的浓度为mol/L(用含字母的代数式表示)。(已知2 Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI)
Ⅱ.将由Na+、Ba2+、Cu2+、SO42-、Cl- 组合形成的三种强电解质溶液,分别装入下图装置
中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图(忽略因气体溶解带来的影响)。据此回答下列问题:
(1)写出乙烧杯中发生反应的化学方程式;
(2)电极f上发生的电极反应为;
(3)若经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了8g,要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态,应进行的操作是。
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如下图:
已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质,请根据表1表2提供的资料,填写空白:
表1生成氢氧化物沉淀的pH
物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
Mn(OH)2 |
8.3 |
9.8 |
Mg(OH)2 |
9.6 |
11.1 |
表2化学试剂价格表
试剂 |
价格(元/吨) |
漂液(含NaClO,25.2%) |
450 |
双氧水(含H2O2 ,30%) |
2400 |
烧碱(含98% NaOH) |
2100 |
纯碱(含99.5% Na2CO3) |
600 |
(1)在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是。
写出加入NaClO发生反应的离子方程式。
(2)在步骤③中控制pH=9.8,其目的是。
(3)沉淀物A的成分为,试剂Z应该是。
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是。
(5)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物必需在(填仪器名称)中灼烧。
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq)△H1
反应Ⅱ:NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)△H2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq)△H3
请回答下列问题:
(1)△H1与△H2、△H3之间的关系是:△H3= 。
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响,在温度为T1、T2、T3、T4、T5的条件下,将等体积等浓度的(NH4)2CO3溶液分别置于等体积的密闭容器中,并充入等量的CO2气体,经过相同时间测得容器中CO2气体的浓度,得趋势图(下图1)。则:
①△H3______0 (填“>”、“=”或“<”)。
②温度高于T3,不利于CO2的捕获,原因是 。
③反应Ⅲ在温度为K1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如下图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到K2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。
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在250℃时,吲哚与乙醇酸在碱的存在下反应,可以得到植物生长素吲哚乙酸:
由邻硝基甲苯1和草酸二乙酯2反应最终可合成吲哚5(Et表示CH3CH2—):
乙醇酸的合成:
(1)物质4的分子式是,吲哚乙酸的含氧官能团的名称是;
(2)邻硝基甲苯与草酸二乙酯反应除生成物质3外,还有另外一种有机物是,
该反应的反应类型是;
(3)生成物质A的化学方程式是;
(4)已知乳酸的结构简式为,请写出乳酸与吲哚发生反应的化学方程式(不用写反应条件):;
(5)邻硝基甲苯苯环上含有氨基的同分异构体有多种,请写出其中一种的结构简式。
由冰铜(mCu2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:
请回答下列问题:
(1)气体X是。
(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前,应进行的操作是__________________。
(3)熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价,根据限选试剂,设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在,写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂: 3 mol·L-1H2SO4、6 mol·L-1HNO3、3% H2O2、0.01 mol·L-1KMnO4、20% KSCN。
。
(4)写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式。
(5)根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图,并进行必要的标注。
限选材料:FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。