实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。
| 化合物 |
相对分子质量 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解度/100g水 |
| 正丁醇 |
74 |
0.80 |
118.0 |
9 |
| 冰醋酸 |
60 |
1.045 |
118.1 |
互溶 |
| 乙酸正丁酯 |
116 |
0.882 |
126.1 |
0.7 |
请回答有关问题。
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在A中加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,混合均匀,投入沸石。如图所示安装分水器、温度计及回流冷凝管,并在分水器中预先加水至略低于支管口,加热回流,反应一段时间将水逐渐分去,至反应完毕。

(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________________________。有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有杂质,可采用 确定。
a.红外光谱法 b.1H核磁共振谱法 c.质谱法
(2)“反应中利用分水器将水分去”该操作的目的是: 。
(3)反应时加热有利于提高酯的产率,但温度过高酯的产率反而降低,其可能的原因是 。
(4)可根据 现象来判断反应完毕。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制
(5)将仪器A中的液体转入分液漏斗中,用分液法可分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是 。
(6)再用10ml 10% Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是 。
(7)将干燥后的产品蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在 左右。
S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的方法有2种:
① CS2+3Cl2
CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2
S2Cl2。
已知S2Cl2中硫元素显+1价,电子式:
,它不稳定,在水中易发生岐化反应(一部分硫元素价态升高,一部分降低)。反应涉及的几种物质的熔沸点如下:
| 物质 |
S |
CS2 |
CCl4 |
S2Cl2 |
| 沸点/℃ |
445 |
47 |
77 |
137 |
| 熔点/℃ |
113 |
-109 |
-23 |
-77 |
实验室利用下列装置制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去):
回答下列问题:
(1)装置B、C中玻璃容器的名称:;反应原理(填写数字序号):。
(2)实验中盐酸试剂通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是。
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝双重作用,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同(见图)。这种冷却方式可应用于下列高中化学中实验。
A.石油分馏 B.制取溴苯 C.制取乙酸乙酯 D.制备阿司匹林
(4)B装置中盛放的是,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是,D中采用热水浴加热的原因是。
(5)A部分仪器装配时,放好铁架台后,应先固定(填仪器名称),整套装置装配完毕后,应先进行再添加试剂。实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置。拆除时,最先的操作应当是。
(6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑浊不清,出现该现象的原因可用化学方程式表示为。实验完毕,当把剩余浓盐酸倒入E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是:(用离子方程式表示)。
明矾石的组成和明矾相似,此外还含有Al2O3和少量的Fe2O3等杂质,它是制取钾肥和冶炼铝的重 要原料,其步骤如下:
回答下列问题:
(1) 明矾石加人足量的稀氨水中浸出时发生反应的离子方程式为________________
(2) 沉淀物A中除含有Fe2O3外,还含有 ________、________。
(3) 操作①的名称为________、冷却结晶、过滤。
(4) 用14mol . L-1的浓氨水配制480 mL 2 mol . L‑1稀氨水:
①所用的容量瓶规格是________。
②稀释浓氨水用的烧杯和玻璃棒如何洗涤?________________________
③下列操作对所配制的稀氨水浓度的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”
a.洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水:________。
b.浓氨水量取后,所用的量筒用蒸馏水洗涤2〜3次,并将洗涤液转人容量瓶中: 。
(5) 确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法是。
(6) 为测定钾氮复合肥中氮元素的质量分数,称取mg钾氮复合肥,加人足量的NaOH浓溶液加热,使产生的气体全部逸出,收集到的氨气折箅成标准状况下的体积为V mL。则钾氮复合肥中氮元素的质量分数为________ (用含m、V的代数式表示)。
二氧化氮(NO2)是一种具有高度活性的气态物质,NO2与Na2O2均具有较强的氧化性,某研究性学习小组对二者能否发生反应进行探究。
【实验】
下列关于实验室制备NO2的说法正确的是_______
a.实验室常用铜和浓硝酸反应制取二氧化氮
b.二氧化氮常用向下排空气法收集
c.二氧化氮易溶于水,尾气可用水吸收.
d.用注射器收集的二氧化氮,压缩后颜色变浅
e.实验后容器中残留液需用碱液处理
【提出假设】
假设一:NO2与Na2O2二者不反应;
假设二:NO2能被Na2O2氧化;
假设三:
【查阅文献】
NO2在反应中能生成HNO3和HNO2;HNO2旣有氧化性,又有还原性,能被强氧化剂如KMnO4氧化。
【设计实验】
(1)实验时,将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中,淡黄色粉末完全变成白色,说明假设不成立。
(2)若假设二成立,反应的化学方程式是。
(3)为验证假设二是否成立,该小组同学做了如下定性实验研究,请完成下表内容。
| 实验步骤 (不要求写具体操作过程,仪器任选) |
预期的实验现象及结论 |
| 取适量的白色固体置于试管中,………… |
【定量分析】
若实验前该小组同学用托盘天平称量过氧化钠的质量为3.9g,充分反应后白色固体质量为8.4g,该小组同学得出假设2不成立的结论。你是否同意他们的结论,并简述理由:
钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿(FeTiO3),其生产过程如下:
已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3难溶于水。试回答下列问题:
(1)步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、(填操作名称);步骤④在实验室中常将试剂置于(填仪器名称)中加强热。
(2)步骤③中加入热水的作用是。
(3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫,写出该反应的化学方程式:。
(4)步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂,二者反应后(Cr由+6价转化为+3价)可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物(常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制备该铁氧体复合氧化物,试求在酸性的含铬废水中,加入FeSO4·7H2O的质量应为废水中六价铬(相当于CrO3)质量的倍。
合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如下图所示装置进行实验。
(1)实验过程中,观察到B中的实验现象是。
一段时间后,观察到从C中有少量的气泡冒出,此气泡的成分是。
(2)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是,反应结束后,不需要打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是。
(3)反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究。
①提出假设:
假设1:溶液中只存在Fe2+;
假设2.;
假设3:溶液中存在Fe2+和Fe3+。
②请你设计实验验证上述假设1,写出实验操作、实验现象及结论。
限选试剂:KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉一KI溶液、KSCN溶液
| 实验操作步骤 |
实验现象 |
结论 |