(15分)肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H20)。
CO(NH2)+2NaOH+NaCl0=Na2C03+N2H4·H20+NaCI
实验一:制备NaClO溶液。(实验装置如图所示).
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有_______________(填标号)。
A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒
(2)锥形瓶中发生反应的化学方程式是_________________________。
(3)因后续实验需要,需利用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中混合溶液的NaOH的浓度。请选用所提供的试剂,设计实验方案。提供的试剂:H202溶液、FeCl2溶液、0.1000mol·L-1盐酸、甲基橙试液
_________________________________________.
实验二:制取水合肼。(实验装置如图所示)
控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应。
加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分。
(己知:N2H4·H20+2NaClO=N2↑+3H20+2NaCl)
(4)分液漏斗中的溶液是_____________________(填标号)。
A.CO(NH2)2溶液
B.NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是____________________________________________。
实验三:测定馏分中肼含量。
称取馏分5.000g,加入适量NaHC03固体,加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL,用0.1000mol·L-1的I2溶液滴定。滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。
(己知:N2H4·H20+2I2=N2↑+4HI+H20)
(5)滴定过程中,NaHC03能控制溶液的pH在6.5左右,原因是_____________________。
(6)实验测得消耗I2溶液的平均值为1 6.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H20)的质量分数为______________。
某学习小组研究同周期元素性质递变规律时,设计并进行了下列实验(表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 |
实验现象 |
① 将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色。 |
② 向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水 |
B.有气体产生,溶液变成浅红色 |
③ 将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 |
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体 |
④ 将镁条投入稀盐酸中 |
D.反应不十分剧烈;产生无色气体。 |
⑤ 将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
⑥ 向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
F.生成淡黄色沉淀。 |
(1)请将各实验步骤对应的实验现象填写入下表中:
实验步骤 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
实验现象(填A~F) |
C |
D |
(2)此实验可得出的结论是:
Na、Mg、Al金属性强弱关系:,Cl、S非金属性强弱关系:。
(14分)4,7—二甲基香豆素(熔点:132.6℃)是一种重要的香料,广泛分布于植物界中,由间—甲苯酚为原料的合成反应如下:
实验装置图如下:
主要实验步骤:
步骤1:向装置a中加入60mL浓硫酸,并冷却至0℃以下,搅拌下滴入间—甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL (0.21mol)的混合物。
步骤2:保持在10℃下,搅拌12h,反应完全后,将其倒入冰水混合物中,然后抽滤、水洗得粗产品
步骤3:粗产品用乙醇溶解并重结晶,得白色针状晶体并烘干,称得产品质量为33.0g。
(1)简述装置b中将活塞上下部分连通的目的。
(2)浓H2SO4需要冷却至0℃以下的原因是。
(3)反应需要搅拌12h,其原因是。
(4)本次实验产率为(百分数保留一位小数)
(5)实验室制备乙酸乙酯的化学反应方程式,用(填药品名称)收集粗产品,用(填操作名称)的方法把粗产品分离。
(10分)化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。
Ⅰ.测定化学反应速率
该同学利用如图装置测定化学反应速率。(已知:S2O32-+2H+===H2O+S↓+SO2↑)
(1)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验用品是______________。
(2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该2 min内H+的反应速率,而该测定值比实际值偏小,其原因是______________________________________。
(3)利用该化学反应,试简述测定反应速率的其他方法:________________(写一种)。
Ⅱ.探究化学反应速率的影响因素
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。
(已知I2+2S2O32-===S4O62-+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)
实验序号 |
体积V/mL |
时间/s |
|||
Na2S2O3溶液 |
淀粉溶液 |
碘水 |
水 |
||
① |
10.0 |
2.0 |
4.0 |
0.0 |
t1 |
② |
8.0 |
2.0 |
4.0 |
2.0 |
t2 |
③ |
6.0 |
2.0 |
4.0 |
Vx |
t3 |
(4)表中Vx=__________mL,t1、t2、t3的大小关系是__________________________。
我国是氧化铝生产大国,工业上每生产1 t氧化铝将排出1~2 t赤泥,赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量:CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。
(1)一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比,作为一种吸收剂,吸收热电厂排放的含SO2的烟气,写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式______________________。
(2)为综合利用赤泥中的各种成分,某科研小组设计了如下工艺流程:
已知:TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸,能溶于浓硫酸生成TiOSO4(硫酸氧钛,易水解)。
①氧化物D的化学式是_____________,原料A最好是下列物质中的____________。
A.氨水 | B.氢氧化钠 | C.生石灰 | D.双氧水 |
②写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式_________________________。
③写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式__________________________。
某混合碱是①Na2CO3和NaHCO3或② Na2CO3和 NaOH。用“ 双指示剂法”对样品的组分和总碱量 [n(Na2O)]进行测定。实验方案:称取 0.2960g 样品配成 500mL 溶液,取25.00mL置于250mL 锥形瓶中,加适量蒸馏水和几滴酚酞,用0.0100 mol•L-1的盐酸标准溶液将混合碱滴定成NaHCO3,然后再用溴甲酚绿——二甲基黄为指示剂进行滴定,将NaHCO3完全中和。
(1)某同学平行滴定了三次,每次滴定从 "0" 点开始读数,其中第I次滴定的第一个终点的液面如图所示,请读出实验数据,填入下列表格中
序号 |
第一滴定终点的读数(V1/mL) |
第二滴定终点的读数(V2/mL) |
I |
26.85 |
|
II |
10.02 |
25.02 |
III |
9.98 |
24.98 |
(2)该混合碱样品的组成为。
(3)将混合碱滴定成NaHCO3的过程中,为了结果更加准确,应始终逐滴滴加,这样操作的原因是。
(4)上述碱样中总碱量[n (Na2O) ]是多少?写出计算过程。
(5)如果本实验只测定样品的总碱量,实验方案应该怎样设计。