某科研小组以难溶性钾长石(K2O•Al2O3•6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
(1)煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2,写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是: 。
(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2—+ 2H2OAl(OH)3 + OH— ,
“浸取”时应保持溶液呈 性(填“酸”或“碱”)。
(3)“转化”时加入NaOH的主要作用是 (用离子方程式表示)。
(4)上述工艺中可以循环利用的主要物质是 、 和水。
(5)以Al2O3为原料,以石墨为电极,通过电解法可制得金属铝。电解池中接电源负极的一极的电极反应式是 。长时间电解后,需要更换新的石墨电极的是 极(填“阴”或“阳”)。
乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。某课外小组设计实验室制取并提纯乙酸乙酯的方案如下:
已知:①氯化钙可与乙醇形成CaCl2·6C2H5OH
②2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O
③有关有机物的沸点
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
I.制备过程
装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有9.5mL无水乙醇和6mL冰醋酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。
(1)写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式 。
(2)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是 (填入正确选项前的字母)。
A.25mLB.50mL C.250mLD.500mL
(3)球形干燥管的主要作用是 。
(4)预先向饱和Na2CO3溶液中滴加几滴酚酞试液,目的是 。
II.提纯方法:
①将D中混合液转入分液漏斗进行分液。
②有机层用5mL饱和食盐水洗涤,再用5mL饱和氯化钙溶液洗涤,最后用水洗涤。有机层倒入一干燥的烧瓶中,用无水硫酸镁干燥,得粗产物。
③将粗产物蒸馏,收集77.1℃的馏分,得到纯净干燥的乙酸乙酯。
(5)第①步分液时,选用的两种玻璃仪器的名称分别是 、 。
对叔丁基苯酚工业用途广泛,可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等。实验室以苯酚、叔丁基氯(CH3)3CCl等为原料制备对叔丁基苯酚。实验步骤如下:
步骤l:组装仪器,用量筒量取2.2 mL叔丁基氯(过量),称取1.6 g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解,并装入滴液漏斗。
步骤2:向A中加入少量无水AlCl3固体作催化剂,打开滴液漏斗旋塞,反应有气体放出。
步骤3:反应结束后,向A中加入8 mL水和1 mL浓盐酸,即有白色固体析出。
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,得到粗产物,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8 g。
(1)仪器A和B的名称分别为 ; 。
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为 。该反应为放热反应,且实验的产率通常较低,可能的原因是 。
(3)图中倒扣漏斗的作用是 。苯酚有腐蚀性,能使蛋白质变性,若其溶液沾到皮肤上可用 洗涤。
(4)步骤4中用石油醚重结晶提纯粗产物,试简述重结晶的操作步骤:
(5)实验结束后,对产品进行光谱鉴定,谱图结果如下图。该谱图是 (填字母)。
A.核磁共振氢谱图B.红外光谱图C.质谱图
(6)下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是 (填选项字母)。
A.量筒
B.容量瓶
C.滴定管
D.分液漏斗
E.长颈漏斗
(7)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为 (请保留三位有效数字)。
某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下:
编号 |
操作 |
现象 |
I |
先向2 mL 0.1 mol/L FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水 |
|
II |
先向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 mol/L KI溶液 |
滴加KSCN溶液后,溶液变成红色;滴加KI溶液后,红色无明显变化 |
①实验I的现象为 ______________。
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_____________。
(2)该同学分析了导致实验II现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下:
编号 |
操作 |
现象 |
III |
向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液 |
滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成红色 |
根据实验III,甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由______________。
(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验III中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案。
编号 |
操作 |
预期现象及结论 |
IV |
向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL0.1 mol/L FeCl3溶液, |
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验III中加入KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为__________________。
(11分)(1)已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为10mL):
实验编号 |
实验温度/℃ |
c(Na2S2O3)/mol·L-1 |
c(H2SO4)/mol·L-1 |
① |
25 |
0.1 |
0.1 |
② |
25 |
0.2 |
0.1 |
③ |
25 |
0.1 |
0.2 |
④ |
50 |
0.2 |
0.1 |
⑤ |
50 |
0.1 |
0.1 |
其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择_______(填实验编号);
探究浓度对化学反应速率的影响,应选择_________(填实验编号);
若同时选择①②③溶液变浑浊的时间,探究__________对化学反应速率的影响。
(2)已知Na2S2O3溶液与Cl2反应时,1mol Na2S2O3转移8mol电子。该反应的离子方程式是__________。
甲同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
(Ⅰ)甲同学设计实验流程的目的是证明Na2S2O3溶液具有碱性和_________性。
(Ⅱ)加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的离子方程式是_________________。
(Ⅲ)乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒,你认为甲、乙两同学的设计更合理的是____(填“甲”或“乙”),理由是__________________。
某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组,第2组中物质X的化学式是__________。
第1组 |
第2组 |
第3组 |
S(单质) |
SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 |
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质:
(熔点:SO2-76.1℃,SO3 16.8℃;沸点:SO2-10℃,SO3 45℃)
①装置I模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是________________。
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置,装置II的作用是__________;装置III中溶液逐渐褪色,生成Mn2+,则该反应的离子方程式是_______________。
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置,若装置IV中有40 mL 2.5 mol•L-1 NaOH溶液,反应后增重4.8 g,则装置IV中发生总反应的化学方程式是_______________。