(2013年新课标1)醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是 。
(2)加入碎瓷片的作用是 ;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时 (填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为 。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并 ;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的 (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是 。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有 (填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶
B.温度计
C.吸滤瓶
D.球形冷凝管
E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是 (填正确答案标号)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
实验室可用MnO2和KClO3混合加热的方法制取氧气。现有下列仪器或装置:
Ⅰ.(1)A~D装置中,用作KClO3为原料制氧气的反应装置是(填序号);
(2)排水法收集氧气,接口顺序是:氧气出口→→→g→h→烧杯(填序号)。
Ⅱ. KClO3分解时尚有副反应,导致收集到的气体有异味.据推测,副产物可能是O3、Cl2、ClO2中的一种或几种.资料表明:O3、Cl2、ClO2的沸点依次为-111℃、-34℃和11℃,且O3、ClO2也能将KI氧化为I2.为探究副反应气体产物的成分,将KClO3分解产生的气体经干燥后通入下图装置进行实验:
(3)若要确认副产物中含Cl2,F中应盛放溶液。
(4)确定副产物中含有ClO2的现象是。
(5)实验时若D中无现象,E中试纸变蓝,能否得出副产物含有O3的结论?理由是。
Ⅲ.ClO2是饮用水消毒剂.用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)除含有ClO2外,常含有一定量对人体不利的ClO2-.为测定此饮用水中两者成分,进行如下实验:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中,调节水样pH=8,加人足量KI晶体,发生如下反应:2ClO2+2I-═I2+2ClO2-,反应结束后产生amol I2;继续调节溶液pH=1,又发生如下反应:ClO2-+4H++4I-═2I2+Cl-+2H2O,反应结束后叉产生b mol I2。
(6)饮用水中c(ClO2-)=mol•L-1(用含字母的代数式表示)。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是。
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用(选填序号)。a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g,由此可求算气体Y中SO2的体积分数。
写出探究②中出现的所有离子反应方程式。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的。(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于(选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是。
.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,是分析化学中重要的试剂,常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在 500℃时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题:
(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,发生了氧化还原反应,固体产物可能有FeO和Fe2O3,气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和 。
(2)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
① A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。
②为验证A中残留物是否含有FeO,需要选用的试剂有 。
A.KSCN溶液 | B.稀硫酸 |
C.浓盐酸 | D.KMnO4溶液 |
③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有 气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。
④若A中分解产物有N2,固体残留物只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为bmol,C中沉淀物质的量为amol,则b a(填“大于”、“小于”或“等于”)
⑤实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为
(用离子方程式表示)。
(3)已知亚铁离子被氧气氧化的反应是:4Fe2+ + O2 + (4+2x) H2O2Fe2O3•xH2O + 8H+,硫酸亚铁铵溶液较硫酸亚铁溶液不易被氧气氧化,其原因是 。
比较法是化学中研究物质性质的基本方法之一,请运用比较法解答下题。Na2O2几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。如
2Na2O2+2CO2 ="=" 2Na2CO3+O2, Na2O2+CO = Na2CO3。
(1)试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式: _________________;___________________。
(2)通过比较可知,当非金属元素处于____________价时,其氧化物与Na2O2反应有O2生成。
(3)依上述规律,写出Na2O2与N2O5反应的化学方程式________________________________。
工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如下,其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为:
FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
(1)钛铁矿和浓硫酸反应属于_________(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(2)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化,物质A是________,上述制备TiO2的过程中,所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。
(3)反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_____________________。
(4)由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有:
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) =TiCl4(g) + 2CO(g)
ΔH1 = -72 kJ•mol-1TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(g) + O2 (g)
ΔH2 =+38.8kJ•mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3 =+282.8kJ•mol-1
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高温下能够自发进行
的原因是______________________。
②反应C(s)+O2(g)=CO2 (g)的ΔH=_______________。
(5)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO
作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式:_______________________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)_________。