苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某化学小组采用如图装置
以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的物理性质见下表所示:
|
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 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol 甲醇,再小心加入 3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒沸石,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)甲装置的作用是: ;冷却水从 (填“a”或“b”)口进入。
(2)化学小组在实验中用过量的反应物甲醇,其理由是 。
Ⅱ.粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制
(1)试剂1可以是 (填编号),作用是 。
A.稀硫酸 B.碳酸钠溶液 C.乙醇
(2)操作2中,收集产品时,控制的温度应在 ℃左右。
(3)实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g,则苯甲酸的转化率为 (结果保留三位有效数字)。
(4)本实验制得的苯甲酸甲酯的产量低于理论产量,可能的原因是 (填编号)。
A.蒸馏时从100℃开始收集产品
B.甲醇用量多了
C.制备粗品时苯甲酸被蒸出
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)
溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。
Ⅰ:在试管中加入3 mL 1 mol/L NaOH溶液和3 mL 溴乙烷,振荡,加热。
(1)设计实验证明上述实验中溴乙烷里的Br变成了Br-
(需说明:简单的实验操作及预测产生的实验现象)。
(2)观察到现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(3)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是和。
II:在试管中加入3 mL NaOH乙醇溶液和3 mL 溴乙烷,振荡,加热。
设计实验证明上述实验中溴乙烷发生的是消去反应
(需说明:简单的实验操作及预测产生的实验现象)。