草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，易溶于乙醇；大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO)；H2C2O4＋Ca(OH)2＝CaC2O4↓＋2H2O。现用H2C2O4进行如下实验：
(一)探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO，A、B、C中所加入的试剂分别是：
A、乙醇 B、 C、NaOH溶液。
（1）B中盛装的试剂 (填化学式)
（2）A中加入乙醇的目的是 。
(二)探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100ml 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈碱性，其原因是 (用离子方程式表示)。
(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
I、实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理： MnO4－ ＋ H2C2O4＋ ＝ Mn2＋ ＋ CO2↑＋ H2O
（1）配平上述离子方程式。
（2）滴定时KMnO4溶液应盛装于 (填 “酸式”或“碱式”)滴定管中。
Ⅱ、探究影响化学反应速率的因素
| 实验 组别 |
c(H2C2O4) /(mol/L) |
V(H2C2O4) /ml |
c(KMnO4) /(mol/L) |
V(KMnO4) /ml |
c(H2SO4) /(mol/L) |
褪色所需时间 |
实验 目的 |
| 1 |
0.2 |
2 |
0.0025 |
4 |
0.12 |
6＇55＇＇ |
(a) |
| 0.2 |
2 |
0.005 |
4 |
0.12 |
5＇17＇＇ |
||
| 0.2 |
2 |
0.01 |
4 |
0.12 |
3＇20＇＇ |
||
| 0.2 |
2 |
0.02 |
4 |
0.12 |
9＇05＇＇ |
||
| 0.2 |
2 |
0.03 |
4 |
0.12 |
11＇33＇＇ |
||
| 0.2 |
2 |
0.04 |
4 |
0.12 |
14＇20＇＇ |
下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据：
请回答：
（1）实验目的(a)是 ；
（2）根据表中数据在坐标中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图像；
（3）若要探究催化剂对该反应速率的影响应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂，其原因是 。
废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法回收WC和制备CoxOy，的工艺流程简图如下：
（1）电解时废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，盐酸的作用是______。
（2）通人氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素。由表中的数据可知，理论上可选择pH最大范围是____________。
（3）实验测得NH4HCO3溶液显碱性，制备CoCO3时，选用的加料方式是_______（填代号），原因是_______。
a．将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中
b．将滤液缓慢加入到盛有NH4HCO3溶液的反应容器中
c．将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成CoCO3的离子方程式______________________________________。
（4）实验中获得的若洗涤不充分，在焙烧时会产生污染性气体，该污染性气体的成分为_______________（填化学式）。
（5）实验室用下列装置制取
，并测定其化学式。
①装置A制得的中含有少量Cl2，则装置B中所盛放的试剂为______（填代号）。
a．NaHCO3溶液 b．NaOH溶液 c．KMnO4溶液 d．饱和NaCI溶液
②在CoCO3完全转化为后，若称得E管增重4．40g，D管内残留物质的质量是8．30g，则生成物的化学式为____________。
③若缺少装置F，则导致
的值______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
实验室制备乙酸乙酯的反应和实验装置如下：
CH3COOH + C2H5OH 
CH3COOC2H5 + H2O
投料 1： 1产率 65%
1： 10 97%
(在120 ℃下测定)
已知：相关物理性质(常温常压)
| 密度g/mL |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
水溶性 |
|
| 乙醇 |
0.79 |
-114 |
78 |
溶 |
| 乙酸 |
1.049 |
16.2 |
~117 |
溶 |
| 乙酸乙酯 |
0.902 |
−84 |
~76.5 |
不溶 |
合成反应：
在三颈瓶中加入乙醇5 mL，硫酸5 mL，2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ，乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后，开始缓慢加热，控制滴加速度等于蒸馏速度，反应温度不超过120 ℃。
分离提纯：
将反应粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤，分离后加入无水碳酸钾，静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题：
（1）酯化反应的机制
用乙醇羟基氧示踪
用醋酸羟基氧示踪
含氧18水占到总水量的一半，酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机制。
（2）酯化反应是一个可逆的反应，120 ℃时，平衡常数K=。
为了使正反应有利，通常采用的手段是：
①使原料之一过量。谁过量 ？
无水乙醇3600元/吨，冰醋酸2900元/吨。每摩乙醇元，每摩冰醋酸元。
②不断移走产物[例如除水，乙酸乙酯、乙醇、水可形成三元恒沸物(沸点：70.2 ℃)，乙酸不能形成三元恒沸物]。综上所述选择过量。
（3）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是________(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
（4）浓硫酸与乙醇如何混合？。
（5）控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是？。
（6）蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质？。
饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净？。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液，为什么不用水？。
用饱和CaCl2溶液直接洗涤起什么作用：。
铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。
（1） 装置A中发生反应的化学方程式为： ，反应过程中试管B中的现象是 ，试管C的作用是 。
（2） 导管D的下端(虚线段)应位于 （液面上、液面下），导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO2；② 。
实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。为探究甲的成分，进行了以下的实验。
查阅资料可知：Cu2O + 2HCl =CuCl2+ Cu + H2O， 2Cu2O + O2煅烧 4CuO，2CuS+3O2煅烧2CuO+2SO2，Cu2S+2O2煅烧2CuO+SO2。CuS、 Cu2S和稀HCl不反应。
|
工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：
回答下列问题：
（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有（写一条）。
（2）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是：
。
（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)="0.01" mol•L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕，
（4）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol•L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是。
（5）沉锰工序中有CO2生成，则生成MnCO3的离子方程式是。
（6）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是。
副产品A的化学式是。
(14分)近年来我国的航天事业取得了巨大的成就，在航天发射时，肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。
⑴液态肼作火箭燃料时，与液态N2O4混合发生氧化还原反应，已知每1 g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式。
⑵在实验室中，用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116 ℃的馏分即为无水肼。
①在蒸馏过程中不需要的仪器是(填序号字母)。
| A．酒精灯 | B．长直玻璃导管 | C．锥形瓶 | D．冷凝管 |
E．牛角管(接液管) F．蒸馏烧瓶 G．酸式滴定管
②除上述必需的仪器外，还缺少的玻璃仪器是。
⑶肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层，可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气，则每生成1 mol Fe3O4，需要消耗肼的质量为g。
⑷磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质)。探究过程如下：
提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；假设2. 黑色粉末是Fe3O4；
假设3.。
设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
①若假设1成立，则实验现象是。
②若所得溶液显血红色，则假设成立。
③为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生的现象，则假设3成立。
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料：Cu2＋与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2＋＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42＋＋4H2O。
④为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生现象；若产生现象，则假设3成立。