《實驗化學》
甲苯氧化法制備苯甲酸的反應原理如下:
+ 2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+ HCl+KCl
實驗時將一定量的甲苯和KMnO4溶液置于圖1裝置中,在100 ℃時, 反應一段時間,再停止反應,并按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯。
圖1回流攪拌裝置 圖2抽濾裝置
⑴實驗室中實現(xiàn)操作Ⅰ所需的玻璃儀器有 、燒杯;操作Ⅱ的名稱為 。
⑵如果濾液呈紫色,要先加亞硫酸氫鉀,然后再加入濃鹽酸酸化,若無此操作會出現(xiàn)的危害是 。
⑶在操作Ⅲ中,抽濾前需快速冷卻溶液,其原因是 ;如圖2所示抽濾完畢,應先斷開 之間的橡皮管。
⑷純度測定:稱取1.220 g產(chǎn)品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,進行滴定 ,消耗KOH物質(zhì)的量為2.4×10-3 mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為 。
⑴分液漏斗 蒸餾
⑵過量的高錳酸鉀氧化鹽酸,產(chǎn)生氯氣
⑶得到較大的苯甲酸晶粒,便于抽濾 抽氣泵和安全瓶
⑷96%
(每空2分,共12分)
解析試題分析:(1)操作Ⅰ為分液,用到分液漏斗;操作Ⅱ提純有機物甲苯,用蒸餾操作;(2)濾液呈紫色說明溶液中含有高錳酸鉀,加入濃鹽酸反應生成氯氣;(3)該步操作為結(jié)晶,快速冷卻可以得到顆粒較大的晶體便于過濾;抽濾完畢,應先斷開抽氣泵和安全瓶,如果先停氣泵,過濾層出現(xiàn)正壓而使過濾層破壞;
(4)產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為2.4×10-3×122×4÷1.220=0.96
考點:考查實驗化學有關(guān)問題。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
硫酸、鹽酸和硝酸并稱為工業(yè)上的“三大酸”,實驗室中也常用三大酸制取某些氣體,制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略加熱裝置、夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的部分物質(zhì)完成相關(guān)實驗。
序號 | a中的物質(zhì) | b中的物質(zhì) | c中收集的氣體 | d中的物質(zhì) |
甲 | 濃硫酸 | Na2SO3 | ① | ② |
乙 | 濃硝酸 | Cu | ③ | NaOH |
丙 | 濃鹽酸 | MnO2 | Cl2 | NaOH溶液 |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(15分)用磷灰石制磷肥的副產(chǎn)品六氟硅酸鈉(Na2SiF6)可制冰晶石(Na3AlF6),冰晶石是電解鋁的助熔劑,可降低氧化鋁的熔點。下圖是工業(yè)制鋁的流程圖:
(1)工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程需__________個環(huán)節(jié),第一步反應的方程式______________________________________________________________
(2)該制備工藝中有兩次過濾操作,過濾操作①的濾液是________溶液,濾渣是________ 。
(3)分解脫硅和合成冰晶石化學反應方程式分別為:_________________、____________________。
(4)工藝過程中③和④的目的是_____________________,碳酸鈉和二氧化碳是否夠用 。
(5)電解Al2O3制Al時,I=200kA,一天制Al 1.430 t,電解效率是多少?
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(12分)SnSO4是一種重要的硫酸鹽,在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。其制備路線如下:
已知:在酸性條件下,溶液中的Sn2+可被空氣中的氧氣氧化成Sn4+; SnCl2能水解生成堿式氯化亞錫[Sn(OH)Cl]。
(1) 寫出物質(zhì)A的名稱:________。
(2) SnCl2用鹽酸而不用水溶解的原因是____________________(用化學方程式表示)。
(3) 錫粉的作用是除去酸溶時產(chǎn)生的少量Sn4+,請寫出產(chǎn)生Sn4+的離子方程式:______________________________。
(4) 反應Ⅰ生成的沉淀為SnO,寫出該反應的化學方程式:____。該反應的溫度需要控制在75 ℃左右的原因是____。
(5) 實驗室中“漂洗”沉淀的實驗操作方法是____。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
三氯化六氨合鈷(Ⅲ)是一種重要的化工產(chǎn)品, 實驗中采用H2O2作氧化劑,在大量氨和氯化銨存在下,選擇活性炭作為催化劑將Co(Ⅱ)氧化為Co(Ⅲ),來制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)配合物,反應式為:2CoCl2·6H2O + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 活性炭2[Co(NH3)6]Cl3 +14H2O
已知:① 鈷(Ⅱ)與氯化銨和氨水作用,經(jīng)氧化后一般可生成三種產(chǎn)物:紫紅色的二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5 Cl]Cl2晶體、磚紅色的三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5 H2O]Cl3晶體、橙黃色的三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3晶體,控制不同的條件可得不同的產(chǎn)物(如溫度不同產(chǎn)物也不同)。293K時,[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度為0.26mol/L
②CoCl2、[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5 Cl]Cl2在水中能完全電離
③制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)粗產(chǎn)品的流程如下:
④三氯化六氨合鈷(Ⅲ)粗產(chǎn)品的提純流程如下:
⑤制備過程中可能用到的部分裝置如下:
請回答下列問題:
(1)操作B的名稱是 ,操作A后所棄去的沉淀中一定有 。
(2)CoCl2在沒有銨鹽存在的情況下,遇氨水生成藍色沉淀,該反應的離子方程式為 。原料NH4Cl的主要作用有:① ;②提供NH3。
(3)冷卻至10℃后,步驟B中逐滴加入H2O2溶液的目的:① ;②使反應溫和進行。
(4)操作A的名稱為 ,進行該操作的裝置是 (填序號)。
A.裝置Ⅰ B.裝置Ⅱ C.裝置Ⅲ
若操作過程中,發(fā)現(xiàn)漏斗尖嘴處有少量晶體析出,處理方法是 。
裝置Ⅱ中儀器A、B、C、D的名稱分別是 、 、 、 。
(5)步驟C進行洗滌時要用到兩種試劑,應該先用_____(填序號,下同)洗滌,后用 洗滌。
A. 飽和氯化鈉溶液 B. 無水乙醇 C. 濃鹽酸
(6)你認為本實驗提高產(chǎn)率的關(guān)鍵步驟有哪些? 。
(7)與[Co(NH3)6]Cl3類似的產(chǎn)品還有[Co(NH3)5Cl]Cl2,請簡述驗證某晶體是[Co(NH3)6]Cl3還是
[Co(NH3)5Cl]Cl2的實驗方案: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
過碳酸鈉(Na2CO3·3H2O2),有固體雙氧水的俗稱,該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì),被大量應用于洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域中,過碳酸鈉的某生產(chǎn)流程如下圖所示。
已知:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O △H<0;回答下列問題:
(1)下列物質(zhì)可使過碳酸鈉較快失效的是(填序號)_________。
A.FeCl3溶液 | B.H2S | C.稀硫酸 | D.NaHCO3溶液 |
T/℃ | 活性氧百分含量 | 產(chǎn)率 |
5~10 | 13.94 | 85.49 |
10~15 | 14.02 | 85.78 |
15~20 | 15.05 | 88.38 |
20~25 | 14.46 | 83.01 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14分)某課外學習小組為探究硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)制備及影響因素,進行如下實驗。
Ⅰ制取硫酸亞鐵溶液
稱取一定量鐵屑,放入燒瓶中,加入25 mL 3 mol·L-1硫酸,用酒精燈加熱。
(1)加熱一段時間后,發(fā)現(xiàn)燒瓶中溶液變黃并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是
(用化學方程式表示)。
(2)制備過程中,鐵需過量的原因是 。
Ⅱ?qū)嶒灨倪M
該小組同學發(fā)現(xiàn)以上實驗不完善,查閱資料后,對實驗做如下
改進:①反應前通入氮氣;②水浴加熱,控制溫度50~60℃;
③實驗中適當補充硫酸調(diào)節(jié)pH=2;④增加尾氣吸收裝置。改進裝置如圖(夾持和加熱裝置略去)。
(3)實驗中采用水浴加熱,除了便于控制溫度外,還有的優(yōu)點是 。
(4)調(diào)節(jié)pH=2目的是 。
(5)下列裝置適合尾氣吸收的是 (填序號)。
Ⅲ 晶體純度測定
(6)燒瓶中的溶液經(jīng)處理得硫酸亞鐵晶體。準確稱取晶體 0.5000 g置于錐形瓶中,加入10 mL 3mol·L-1硫酸溶液和15 mL新煮沸過的蒸餾水進行溶解,立即用0.02000mol·L-1高錳酸鉀標準溶液滴定,消耗標準溶液體積的平均值為16.90 mL。(已知:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)
①高錳酸鉀標準溶液應盛裝在 滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
②獲得硫酸亞鐵晶體的純度為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(16分)化學實驗是科學探究的基礎。請回答有關(guān)實驗問題:
(1)下面的四個實驗裝置有三個都存在明顯缺陷,其中完全正確的是 :
(2)要檢驗上面B裝置氨氣已集滿的操作是 則試管已集滿。
(3)ClO2是一種安全、高效、廣譜、強力殺菌劑,其性質(zhì)如右表:
色態(tài) | 溶于堿 | 超過1Kpa、受熱或遇光 | |
常溫氣體 | -59-11℃紅黃色液體 | 生成亞氯酸鹽和氯酸鹽 | 爆炸 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(13分)某化學興趣小組的同學用下圖所示實驗裝置進行實驗研究(圖中a、b、c表示止水夾),請對其方案進行完善或評價。
(1)實驗室將B、C、E相連后,以濃鹽酸和 為原料可制取Cl2。
(2)利用實驗室常用方法制取氯氣,將A、C、E相連,在丙中加入適量水,即可制得氯水.將所得氯水分為兩份,進行Ⅰ、Ⅱ兩個實驗,實驗操作如下,將現(xiàn)象①填入下表:
實驗 序號 | 實驗操作 | 現(xiàn)象 |
Ⅰ | 將氯水滴入品紅溶液 | ① |
Ⅱ | 氯水中加入碳酸氫鈉粉末 | 有無色氣泡產(chǎn)生 |
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