用工业FeCl3粗品(含Ca、Mn、Cu等杂质离子)制取高纯铁红,实验室常用萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯铁红的主要实验步骤如下:
已知:HCl(浓)+FeCl3 HFeCl4
试回答下列问题:
(1)用萃取剂X萃取,该步骤中:
①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在 (填“水”或“有机”)相。
②若实验时共用萃取剂X 120 mL,萃取率最高的方法是 (填字母)。
a.一次性萃取,120 mL
b.分2次萃取,每次60 mL
c.分3次萃取,每次40 mL
(2)用高纯水反萃取,萃取后水相中铁的存在形式是 (写化学式);反萃取能发生的原因是 。
(3)所得草酸铁沉淀需用冰水洗涤,其目的是 。
(4)测定产品中铁的含量需经酸溶、还原为Fe2+,然后在酸性条件下用标准K2Cr2O7溶液滴定,已知铬的还原产物为Cr3+,写出该滴定反应的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目 。
1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:
已知:①相关物质的物理常数
物质 |
相对分 子质量 |
状态 |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
溶解度 |
|
水 |
乙醇 |
|||||
1-萘酚 |
144 |
无色或黄色菱形结晶或粉末 |
96℃ |
278℃ |
微溶于水 |
易溶于乙醇 |
1-乙氧基萘 |
172 |
无色液体 |
5.5℃ |
267℃ |
不溶于水 |
易溶于乙醇 |
乙醇 |
46 |
无色液体 |
-114.1℃ |
78.5℃ |
任意比混溶 |
②1-萘酚的性质与苯酚相似,有难闻的苯酚气味,苯酚在空气中易被氧化为粉红色。
请回答以下问题:
(1)将72g1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是。
(2)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是(填序号)。
A.③②④① B.①②③④ C.②①③④
(3)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降的原因可能是。
(4)提纯的产品经测定为43g,本实验中1-乙氧基萘的产率为。
过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂,该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。利用图-2装置制备过碳酸钠,在冷水浴中充分反应后,按图-1流程可获得过碳酸钠产品。
(1)恒压滴液漏斗中支管的作用是。
(2)制备过碳酸钠的关键是。
(3)如果配制过碳酸钠的水中含有铁离子,不仅会削弱洗涤剂的去污能力,甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因(写出其中一种即可,用方程式表示)。________________________________;
(4)某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型漂白剂的不良影响,取该漂白剂100mL,加入25g FeCl3固体,产生大量无色无味气体,用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程:0.1mol/LNaOH溶液、8.0mol/LNaOH溶液、澄清石灰水、0.01mol/LKMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设:对该气体成分提出合理假设。
假设1:气体是O2;假设2:气体是______________;假设3:气体是CO2。
②设计方案:设计实验方案证明你的假设,在下表中完成实验步骤、预期现象与结论:
实验步骤 |
预期现象与结论 |
将气体依次通入盛有_______、________的洗气瓶中,________________________。 |
①________________________ ②________________________ ③________________________ |
为测定Na2CO3和NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,称取一定质量的样品,甲同学利用图I所示装置测量产生CO2的体积,乙同学利用图II所示装置通过干燥管的增重测量产生CO2的质量,已知所用稀硫酸均足量。
(l)盛放稀硫酸的仪器名称为 ;
(2)试剂X为,试剂Y为;
(3)甲同学在进行实验时,为减小误差,应注意的事项有(填选项字母);
A.读数前应使整套装置冷却至室温 |
B.调整Z的高度使量气装置左右液面相平 |
C.读数时视线与Z内凹液面最低点相切 |
D.读数前应通入一定量的N2使生成的CO2全部进入量气装置 |
(4)按乙同学的实验方案进行实验,测得干燥管质量偏低的因素有,使测得的 Na2CO3的质量分数偏低的因素有(称量操作正确)(写一种)。
某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去):
I.实验装置如下图所示
(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气。写出该反应的化学方程________________。
(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了。有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?____________(填“正确”或“不正确”),理由是_______
II.实验装置如图所示:
(1)写出浓硝酸受热分解的化学方程式:__________________________________。
(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学提出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?________(填“正确”或“不正确”),理由是。
III.为了更能直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作。_________________________________________________。
某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:
(2)写出试剂Y的名称:_____________________。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设:
假设一:存在两种成分: NaHCO3和__________
假设二:存在三种成分: NaHCO3和__________、___________。
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加 足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。 |
|
步骤2:向A试管中滴加______________: |
①若无明显现象,证明固体中不含碳酸钠; ②若溶液变浑浊,证明固体中含有碳酸钠。 |
步骤3:向B试管中滴加______________: |
若溶液变浑浊,结合步骤2中的①,则假设 一成立:结合步骤2中的②,则假设二成立。 |
(4)己知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为。
(5)常温下Na2CO3和NaHCO3均为0.1mol/L的混合溶液中,c(OH﹣)-c(H+)=___________(用含碳元素的粒子浓度表示),在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶液中溶质的成分有______________________。