(15分)亚硝酸钠大量用于染料和有机合成工业。用木屑制备亚硝酸钠的流程如下:
已知氧化过程中,控制反应液的温度在55~60℃条件下发生的主要反应为:
C6H12O6+12HNO33H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
(1)酸溶过程中,硫酸的作用是_________。吸收完成后,将吸收液蒸发浓缩、________、________(填操作名称)、洗涤得到白色晶状的亚硝酸钠。
(2)实验室模拟氧化和吸收过程的装置如图所示,A装置须控制反应液的温度不高于60℃的原因是____;B装置用于制备亚硝酸钠,其中盛放的溶液是________(填字母)。
a.NaCl溶液 b.Na2CO3溶液 c.NaNO3溶液
(3)工业上在吸收过程中需控制NO和NO2的物质的量比接近1∶1。若(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致________;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1会使产品中混有的杂质为________。
(4)已知NaNO2能把酸性条件下的Fe2+氧化,同时产生一种有毒的气体,请写出该反应的离子方程式:________________________________。
(5)已知:①NaNO2有氧化性,在酸性条件下能把I-氧化为I2;S2O32-又能把I2还原为I-。②NaNO2也有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。
为测定产品NaNO2的纯度,请补充完整实验方案:准确称量适量的NaNO2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,________。
实验中可供选择的试剂:稀硫酸、c1 mol·L-1 KI溶液、淀粉溶液、c2 mol·L-1 Na2S2O3溶液、c3 mol·L-1酸性KMnO4溶液。
(15分)实验室用浓硫酸和乙醇制乙烯时,常会看到烧瓶中液体变黑,并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等杂质
(1)写出实验室制取乙烯的化学方程式__________________________________
(2)写出生成上述无机副产物的化学方程式_________________________________________________________。
(3)请从下图中选用所需要的仪器(可重复选用)组成一套能进行上述反应,并检出所得混合气体中含有乙烯、SO2、CO2、H2O(g)的装置(连接用的玻璃管、橡胶管等略去)。
供选用的试剂:浓硫酸、无水乙醇、无水硫酸铜、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、溴水、品红溶液、澄清石灰水、NaOH溶液、浓盐酸。按仪器连接顺序从上到下将下补充完整。
序号 |
选用的仪器(填字母) |
加入的试剂 |
作用 |
① |
B |
浓硫酸、无水乙醇 |
反应器 |
② |
|||
③ |
C |
品红溶液 |
|
④ |
C |
吸收SO2 |
|
⑤ |
C |
品红溶液 |
|
⑥ |
C |
检出乙烯 |
|
⑦ |
C |
检出CO2 |
(4)能说明混合气体中既有乙烯又有CO2的实验现象是:
___________________________________________________________________。
实验室里浓硫酸与酒精的混合物在一定条件下可制得乙烯。请选用如下装置,验证所生成的乙烯中混有CO2及SO2气体
(1)实验室制乙烯时,浓硫酸与酒精按体积比混合,生成乙烯的化学方程式是。
(2)按气体流向从左→右,则各装置的接口次序是。
(3)能证明生成的乙烯中混有SO2气体的实验现象是:;
(4)能证明生成的乙烯中混有CO2气体的实验现是:
。
(5)在制气装置中,最终反应混合物的颜色变成色
“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室和工业上常采用如下反应:来制取乙酸乙酯。
(1)实验时,试管B观察到的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是(用化学方程式表示)。欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯,采用的分离方法是(填操作名称)
(2)事实证明,此反应以浓为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是。
a.浓H2SO4易挥发,以至不能重复使用b.会使部分原料炭化
c.浓H2SO4有吸水性 d.会造成环境污染
为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色的浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须除去之,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验_______(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是_______。
a.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
b.使溴水褪色的反应,就是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙炔
d.使溴水褪色的物质,就是乙炔
(2)乙同学推测此乙炔中必定含有一种杂质气体是_______,它与溴水反应的化学方程式是_______;在验证过程中必须全部除去。
(3)请你选用图2-2所列四个装置(可重复使用)试验乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品。
图2-2
(4)为验证这一反应是加成而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_______。
实验室里可用甲醇等有关物质制备HCHO,关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表:
沸点(℃) |
水溶性 |
|
甲醇 |
65 ℃ |
与水混溶 |
甲醛 |
-21 ℃ |
与水混溶 |
某校化学兴趣小组的甲、乙两位同学,在研究性学习中,运用以上信息和已有知识分别设计了二套实验室制取HCHO装置,如图甲和乙。据此请你回答下列问题:
(1)若按甲装置进行实验,则通入A试管的X应是________;B中反应的化学方程式是__________________________________________________。
(2)若按乙装置进行实验,则B管中应装入________。
(3)当实验完成时,若在C中滴加适量银氨溶液,并用水浴将C加热,发生反应的化学方程式是____________________________________________________________。
(4)在反应过程中,甲、乙两种装置中都需直接加热的仪器是________(填A、B、C)
(5)实验开始时,先打开气球D的开关,直至实验结束。气球D的作用是______________________________________________________________________。
(6)从生成甲醛的产量来看,你认为两套装置中较好的是________(填“甲”或“乙”)