硼镁矿属于硼酸盐,可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO,方法如下:硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热,反应生成H3BO3晶体和MgSO4溶液,同时放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3与CO2,得到MgCO3沉淀和滤液,沉淀经洗涤、煅烧后得MgO,滤液则循环使用。回答下列问题:
(1)与硅酸盐类似,硼酸盐结构也比较复杂,如硬硼钙石化学式为Ca2B6O11·5H2O,将其改写为氧化物的形式 。
(2)上述制备过程中,检验沉淀洗涤是否完全的方法是 。
(3)写出MgSO4溶液中通入NH3与CO2反应的化学方程式 。
(4)若准确称取1.68 g硼镁矿,完全反应后得H3BO3晶体1.24 g,MgO 0.8 g,计算该硼酸盐的组成。(写出计算过程)
(14分)锡酸钠(NaBiO3)常用作Mn2十鉴定的强氧化剂。某研究小组用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3.还含少量Bi2O3, SiO2等杂质)制备铋酸钠,其流程如下:
己知:①铋酸钠是一种难溶于水的物质;②BiC13极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀,在浓盐酸中几乎不水解;FeC13溶液开始沉淀的pH值为2.7,沉淀完全时的pH值为3.7。
请回答下列问题:
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,可以采取的措施(选滨字母序号)。
a.加入足量的蒸馏水 b.搅拌 c.粉碎矿石 d.升高温度
(2)溶浸时通常加入FeC13溶液和浓盐酸,向其中加入过量浓盐酸的目的是。
滤渣A的主要成分为。
(3)铋酸钠可在酸性介质中将Mn2+氧化为MnO4一,故可用于M2+的鉴定。已知NaBiO3被还原为Bi3+试写出该反应的离子方程式:。
(4)实验室为了测定NaBiO3样品的纯度,需要配制250mL 2.0mo1•L-1,FeSO4溶液,所需要的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外,还需要、配制2.0 mo1•L-1FeSO4溶液定容时具体的操作步骤为。
(5)取上述NaBiO3样品10.0g,加入稀硫酸和MnSO4溶液使其完全溶解,然后用新配制的2.0 mo1•L-1FeSO4;溶液对生成的MnO4一进行滴定,滴定完成后消耗31.00mL FeSO4溶液。则该样品中NaBiO3纯度为。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)反应①应在温度较低时进行,这是由于Cl2与KOH溶液在温度较高时反应生成KClO3,写出加热时该反应的化学方程式。
(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是(填字母)。
A.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO |
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 |
C.为下一步反应提供碱性的环境 |
D.使KClO3转化为 KClO |
(3)从溶液II中分离出K2FeO4后,同时得到副产品(写化学式);判断K2FeO4晶体已经洗涤干净的方法是
(4)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,请写出该反应的离子方程式:
(5)若消耗90%的硝酸铁溶液268.9g,则理论上可制得K2FeO4晶体g
(14分) 三颈瓶在化学实验中的应用非常广泛,下面是三颈瓶在部分无机实验或有机实验中的一些应用。
Ⅰ.在如图所示装置中进行氨的催化氧化实验:往三颈瓶内的浓氨水中不断通入空气,将红热的铂丝插入瓶中并接近液面。反应过程中,可观察到瓶中有红棕色气体产生,铂丝始终保持红热。下列有关说法错误的是。
A.反应后溶液中含有![]() |
B.反应后溶液中C(![]() |
C.实验过程中有化合反应发生 |
D.实验过程中![]() |
Ⅱ.有学生用五氧化二磷作为乙醇脱水制乙烯的催化剂,进行相关实验。按如表所示的量和反应条件在三颈瓶中加入一定量,再注入95%的乙醇,并加热,观察现象。
实验 |
![]() |
95%乙醇量/mL |
加热方式 |
实验1 |
2 |
4 |
酒精灯 |
实验2 |
2 |
4 |
水浴70![]() |
实验结果如下:
实验 |
实验现象 |
||
三颈瓶 |
收集瓶 |
试管 |
|
实验1 |
酒精加入时,立刻产生白雾,当用酒精灯加热时,有气泡产生,并逐渐沸腾,生成黏稠状液体 |
有无色液体 |
溶液褪色 |
实验2 |
酒精加入时,立刻产生白雾,当用水浴加热时,不产生气泡,一段时间后,反应瓶内生成黏稠状液体 |
有无色液体 |
溶液不褪色 |
根据上述材料,完成下列填空。
(1)写出实验室用乙醇制乙烯的化学方程式:。
(2)上图装置中冷凝管的作用是,进水口为(填“a”或“b”),浓硫酸的作用是。
(3)实验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是。
(4)实验2中,水浴加热所需仪器有(加热、夹持仪器,石棉网除外)。
(5)三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯,写出三颈瓶中生成磷酸的化学方程式:。
(6)根据实验1、2可以推断:
①以作为催化剂获得乙烯的反应条件是。
②与95%乙醇在水浴70℃加热条件下可以发生的有机反应的类型是反应。
(14分,每空2分)乙醛能与银氨溶液反应析出银。如果条件控制适当,析出的银会均匀地分布在试管壁上,形成光亮的银镜,这个反应又叫银镜反应。银镜的光亮程度与反应条件有关。某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。
Ⅰ.探究银镜反应的最佳实验条件的部分实验数据如下表:
请回答下列问题:
(1)若只进行实验1和实验3,其探究目的是。
(2)推理当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为40℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间范围是。
(3)进一步实验还可探索对出现银镜快慢的影响。
Ⅱ.探究对废液的回收处理:银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。通过查找资料,已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程如下:
(4)操作④的方法是把Ag2S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸,使Ag2S变成银粉,反应的化学方程式为。过滤需要用到的玻璃仪器有(填编号)。
(5)操作④应在(填实验室设备名称)中进行。
(6)要洗去试管壁上的银镜,采用的试剂是(填名称)。
B.[实验化学]
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。
化合物 |
相对分子质量 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解度/100 g水 |
正丁醇 |
74 |
0.80 |
118.0 |
9 |
冰醋酸 |
60 |
1.045 |
118.1 |
互溶 |
乙酸正丁酯 |
116 |
0.882 |
126.1 |
0.7 |
请回答有关问题。
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备在三颈圆底烧瓶中进行,并使用了分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。实验需要的药品:浓硫酸、冰醋酸和正丁醇。
(1)有同学拟通过核磁共振氢谱鉴定所得产物中是否含有正丁醇,正丁醇的氢谱线中的几个峰的面积之比是________。
(2)反应前三颈圆底烧瓶中先加人适量沸石,然后依次加入________。
(3)分水器的作用________。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制。
(1)将三颈圆底烧瓶中的液体转入分液漏斗中,并用________洗涤有机层,用分液法分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是________。
(2)将酯层进行蒸馏。蒸馏收集乙酸正丁酯产品。
Ⅲ.计算产率
如果实验中加入了18.5 mL正丁醇、15.4 mL冰醋酸和2 mL浓硫酸,实验后制得的乙酸正丁酯的质量为12.76 g,则乙酸正丁酯的产率为________。