甲酸(HCOOH)是一种有刺激性气味的无色液体,有很强的腐蚀性。熔点8.4℃,沸点100.7℃,能与水、乙醇互溶,加热至160℃即分解成二氧化碳和氢气。
(1)实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:HCOOH H2O+CO↑,实验的部分装置如下图所示。制备时先加热浓硫酸至80℃~90℃,再逐滴滴入甲酸。
①从下图挑选所需的仪器,在虚线框中画出Ⅰ中所缺的气体发生装置(添加必要的塞子、玻璃管、胶皮管,固定装置不用画),并标明容器中的试剂。
②装置Ⅱ的作用是_____________________________________________。
(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜,然后再与甲酸制得四水甲酸铜[Cu(HCOO)2·4H2O]晶体。相关的化学方程式是:
2CuSO4+4NaHCO3===Cu(OH)2·CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O
Cu(OH)2·CuCO3+4HCOOH+5H2O===2Cu(HCOO)2·4H2O+CO2↑
实验步骤如下:
I.碱式碳酸铜的制备:
①步骤ⅰ是将一定量CuSO4·5H2O晶体和NaHCO3固体一起放到研钵中研磨,其目的是___________。
②步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在70℃~80℃,如果看到______(填写实验现象),说明温度过高。
II.甲酸铜的制备:
将Cu(OH)2·CuCO3固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质。在通风橱中蒸发滤液至原体积的1/3时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体2—3次,晾干,得到产品。
a、“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是 。
b、用乙醇洗涤晶体的目的是 。
纯碱(Na2CO3)在工业生产和生活中有重要应用,其实验室制法和工业制法如下:
【实验室制备纯碱】
(1)将饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度为30—35℃
(2)搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟
(3)静置、过滤得NaHCO3晶体
(4)用少量蒸馏水洗涤、抽干
(5)将所得固体转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体
问题:
①反应将温度需控制在30—35℃,通常采取的加热方法为;控制该温度的原因是;
②静置后只析出NaHCO3晶体的原因是。
【工业制备纯碱】
③沉淀池中反应的离子方程式为 ;
④循环(I)、 循环(Ⅱ)中物质的化学式分别为 。
两种制备纯碱的方法中,共同涉及的化学反应方程式为。
某有机物X的相对分子质量小于100,1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,同时消耗标准状况下的O2112L。
(1)该有机物X的分子式为。
a.C4H8 b.C2H4O c.C4H8O2 d.C10H20O20
(2)甲物质是X的同分异构体,分子中含羰基和羟基,物质甲能发生如下图所示的转化:①B的名称是。
②A→D的反应类型为,E→F的反应条件是。
③写出F→G的化学方程式:。
(3)物质乙也是X的同分异构体,1mol乙与足量的Na反应可生成1molH2,且乙不能使溴的CCl4溶液褪色,乙分子中的官能团连在相邻的碳原子上。乙的核磁共振氢谱图中有3个峰,面积比为2∶1∶1。PBS是一种新型生物降解塑料,其结构简式为。请设计合理方案以乙为原料(无机试剂自选)合成PBS(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。
提示:①可利用本题⑵中的信息。 ②合成路线流程图示例如下:
“稳定性二氧化氯溶液”是淡黄色透明液体,广泛应用于食品卫生等领域的杀菌消毒。ClO2沸点11℃,是一种黄绿色的气体,易溶于水。ClO2稳定性较差,“稳定性二氧化氯溶液”是以碳酸钠为稳定剂,有效成分为NaClO2。某合作学习小组的同学拟证实其中的有效成分并测定二氧化氯的含量(用样品和酸反应产生二氧化氯的质量与样品质量的比值来衡量)。请回答下列问题:
(1)为证实“稳定性二氧化氯溶液”中含有钠离子,其正确的操作步骤是:。
(2)为测定“稳定性二氧化氯溶液”中二氧化氯的含量,现进行以下操作:①取mg(2g左右)
试样,置于烧瓶中,向分液漏斗中加入10mL盐酸溶液;②在锥形瓶中加入4g碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;③在玻璃液封管中加入水;④将分液漏斗中的盐酸溶液放入烧瓶中,关闭旋塞。缓慢加热烧瓶,使产生的二氧化氯气体全部通过导管在锥形瓶中被吸收;⑤将玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失(I2+2S2O32-=2I- +S4O62-),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
(Ⅰ)NaClO2与盐酸反应生成ClO2(还原产物为Cl-),该反应的化学方程式为:
;ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,二氧化氯被还原为氯离子,该反应的离子方程式为:。
(Ⅱ)装置中玻璃液封管的作用是:;如何确定烧瓶中
的二氧化氯全部被锥形瓶中的液体吸收。
(Ⅲ)“稳定性二氧化氯溶液”中,ClO2的质量分数为
(用m、c、V表示)。
实验室检验葡萄糖溶液常用如下方法:
(1)步骤①中所得的溶液称为▲。
(2)步骤③需加热,应选择的加热方式为上图中的▲(选填“A”、“B”)。
(3)下列关于该实验的说法正确的是▲
A.加热过程中应不断振荡试管,使其受热均匀
B.步骤①中的现象为先有白色沉淀,后沉淀恰好完全溶解
C.医学上曾用类似的反应来检验病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高
下图中A—H为中学化学常用仪器,请根据要求回答:
(1)上述仪器中,D的瓶体上标有(图中未画出)刻度线、温度、▲。
(2)分离乙醇和水的混合物,需用到上述仪器中的 ▲(填仪器的编号字母)。
(3)下列关于仪器B的使用方法中,正确的是▲。
A.使用前应先检查是否漏液
B.可用于分离乙醇和水的混合物
C.用于分液时应先打开分液漏斗上面的塞子