《实验化学》
甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下:
+ 2KMnO4
+KOH+2MnO2↓+H2O
+ HCl
+KCl
实验时将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100 ℃时, 反应一段时间,再停止反应,并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有 、烧杯;操作Ⅱ的名称为 。
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会出现的危害是 。
(3)在操作Ⅲ中,抽滤前需快速冷却溶液,其原因是 ;如图2所示抽滤完毕,应先断开 之间的橡皮管。
(4)纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
孔雀石主要成分是Cu2(OH)2CO3,还含少量难溶的FeCO3及Si的化合物,实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下:
(1)步骤Ⅰ中涉及的反应用离子方程式表示为_____________________________。
(2)为将溶液中Fe2+氧化成Fe3+步骤Ⅱ中加入的试剂①最好是__________(填代号)。
a.KMnO4 b.H2O2 c.Fe粉 d.KSCN
(3)步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体,需要经过_________、_________、过滤等操作。
(4)孔雀石与焦炭一起加热可以生成Cu及其它无毒物质,写出该反应的化学方程式_____________。
(5)测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值:称取2.5g硫酸铜晶体,加热至质量不再改变时,称量粉末的质量为1.6g。则计算得x=______
某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验操作步骤:
Ⅰ.打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,并打开活塞a,滴加盐酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀时,…,关闭活塞a。
请回答:
(1)B中反应的离子方程式是________。
(2)通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是________(填字母)。
A.挥发性 | B.还原性 | C.氧化性 | D.酸性 |
(3)C装置的作用是________,X是________(写化学式)。
(4)为了验证碳的非金属性强于硅,步骤Ⅱ中未写的操作和现象是________,D中反应的化学方程式是________。
(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是________(从原子结构角度加以解释)。
实验室制取少量溴乙烷的装置如下图所示。根据题意完成下列填空:
(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、和1:1的硫酸。配制体积比1:1的硫酸所用的定量仪器为(选填编号)。
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式。
(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是。
试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第层。
(4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在、(写出化学式)。
(5)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是(选填编号)。
a.蒸馏 b.氢氧化钠溶液洗涤
c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤
若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的物质的名称是。
(6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是:。
试回答下列中和热测定的有关问题
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,尚缺少的实验用品是________________。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒(填“能”或“不能”)__________,其原因是______________________________________________。
(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL,各溶液密度为1g/cm3,生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),实验起始温度为20℃,终止温度为23.2℃。试计算该反应的中和热ΔH=_________。
(12分)某化学兴趣小组用下图所示装置进行探究实验,以验证产物 中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
(1)写出该实验中生成乙烯使溴水褪色的化学方程式:_______________________。
(2)甲同学认为:考虑到该混合液反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是()
a.乙烯与溴水易发生取代反应
b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察后认为试管中液体分层,油状液体在下层的现象可证明反应中有乙烯生成,请你写出下层该物质与NaOH水溶液加热反应的化学方程式 __________________。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加如图装置,以除去乙烯中的杂质气体,则A中的试剂应为B中的试剂应为________,气体经过B无现象即可证明是较为纯净的乙烯。
(5)若证明乙烯和溴发生的是加成反应,而不是取代反应,可将产生的气体经净化后通入溴的四氯化碳溶液,再接入如图装置,向 D中加入_________溶液,若无淡黄色沉淀产生,则能证明。