【化学—选修2化学与技术】(15分)
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下:
金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。
【已知:金属离子浓度为1 mol·L-1时,Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0,Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】
请回答下列问题:
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是________;析出CuCl晶体时的最佳pH在_______左右。
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为________________。
(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是_____________________________________。
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________,若想从滤液中获取FeSO4·7H2O晶体,还需要知道的是__________________。
(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜,试写出该反应的化学方程式:____________________。为提高CuCl的产率,常在该反应体系中加入稀碱溶液,调节pH至3.5。这样做的目的是_____________。
某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定以测定它的准确浓度,完全反应时所得溶液pH大致为9 。下表是4种常见指示剂的变色范围:
指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
变色范围(pH) |
5.0~8.0 |
3.1~4.4 |
4.4~6.2 |
8.2~10.0 |
(1)该实验应选用作指示剂。
(2)下图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为mL;反应达滴定终点时的现象为。
(3)为减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是。
A.实验结束时,俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积;
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束尖嘴部分充满溶液;
C.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗;
D.锥形瓶预先用食用白醋润洗过;
E.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定。
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):C=mol/L。
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH②有关有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:
。
(2)球形干燥管C的作用是。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示);反应结束后D中的现象是
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出;再加入(此空从下列选项中选择),然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得较纯净的乙酸乙酯。
A.五氧化二磷 B.碱石灰 C.无水硫酸钠 D.生石灰
某教师在课堂上用下图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题:
(1)通过试管乙中发生的现象说明了铜和浓硫酸发生了化学反应,并且该现象还能说明产生的气体具有性。
(2)若要收集试管甲中生成的气体,可以采用收集方法。
①排水取气法②向上排空气取气法③向下排空气取气法
(3)写出试管甲中所发生反应的化学反应方程式。
(4)试管乙口部浸有碱液的棉花的作用是,
此防范措施也说明产生的气体是气体(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
羟基是重要的官能团。某化学小组以下列4种物质的溶液作为研究对象,比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性。
①碳酸 ②乙醇 ⑧苯酚 ④乙酸
I. 甲同学设计并实施了如下实验方案。
编号 |
实验操作 |
实验现象 |
结论及解释 |
1 |
分别取4种溶液,滴加紫色石蕊溶液 |
溶液变红的是①④溶液 |
略 |
2 |
向含酚酞的NaOH溶液中,各滴加等量的②③两种溶液 |
②中无明显现象 ③中红色明显变浅 |
滴加③时反应的化学方程式: _____________________ |
3 |
测定CH3COOH溶液 与H2CO3溶液的酸性 |
略 |
CH3COOH溶液的酸性远大于H2CO3溶液 |
4 |
将CO2通入C6H5ONa溶液中 |
____________ |
反应的化学方程式: ___________________ |
结论:4种物质的羟基中的氢原子的活泼性由强到弱的顺序是(填序号) ______________ |
II. 乙同学在研究了甲同学的实验方案后,提出如下改进方案,能一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性,实验仪器如下图所示。
(1)利用上述仪器组装实验装置,其中A管插入(填字母,下同)_____中,B管插入__________中,C管插入_________中。
(2)丙同学查资料发现乙酸有挥发性,于是在试管F之前增加了一个盛有________溶液的洗气装置,使乙同学的实验设计更加完善。
为验证木炭可被浓硫酸氧化成二氧化碳,选用下图中的仪器(含所盛物质)组装成套实验装置,回答下列问题。(KMnO4能吸收SO2)
(1)在实验进行中,按气流方向从左到右的顺序,导管口的三处连接应该
是接,接,接。
(2)试管B,C中各有什么现象,才能表示已检验出二氧化碳?
B中,C中。
(3)试管D中能否用饱和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液?
说明理由:
(4)试管E的作用是
(5)写出A中反应的化学方程式: