①已知:;;
②酸性條件下,NO能與溶液反應(yīng)生成和。
回答下列問題:
(1)檢查裝置的氣密性,裝入藥品,實(shí)驗(yàn)開始前通入一段時(shí)間,然后關(guān)閉彈簧夾,再滴加稀硝酸,通入的作用是 。
(2)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?qǐng)把上述裝置按氣流方向進(jìn)行連接:A→_______→B→_______→_______
(3)E裝置的作用是 。
(4)C裝置中反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)工業(yè)上可用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含,NO)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得廣泛的,反應(yīng)原理為,若,則會(huì)導(dǎo)致 。
(6)將完全轉(zhuǎn)化為,理論上需要銅的物質(zhì)的量至少為 ml。
【答案】
(1)排盡空氣
(2)AEBDC
(3)吸收NO中的HNO3
(4)
(5)產(chǎn)品中混有Ca(NO3) 2雜質(zhì)
(6)0.12
【詳解】該實(shí)驗(yàn)要制取亞硝酸鈣,通過信息可知,用一氧化氮和過氧化鈣反應(yīng),所以基本過程為向裝置通入氮?dú)?,吹出裝置中的氧氣,然后點(diǎn)燃酒精燈,向三頸燒瓶中滴加稀硝酸,銅和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w,通過裝置E中的水除氣體中的硝酸,通過B中無(wú)水氯化鈣干燥氣體,再通過D中過氧化鈣反應(yīng)生成亞硝酸鈣,最后通入C中高錳酸鉀溶液中進(jìn)行尾氣處理。
(1)亞硝酸鈣溶液被氧氣氧化,通入N2的作用是排盡空氣,防止生成的NO被O2氧化;
(2)通過以上分析可知上述裝置按氣流方向連接的順序?yàn)锳EBDC。
(3)A裝置中反應(yīng)為銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮和水,生成氣體含有揮發(fā)的硝酸,E裝置的作用是吸收NO中的HNO3。
(4)酸性條件下,NO能與溶液反應(yīng)生成和,氮化合價(jià)由+2變?yōu)?5、錳化合價(jià)由+7變?yōu)?2,結(jié)合電子守恒可知,反應(yīng)為;
(5)反應(yīng)原理為,一氧化氮、二氧化氮為1:1反應(yīng),若n(NO):n(NO2)HClO,溶液均足量,其連接順序?yàn)椋篈→ 。能證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。
【答案】
(1)吸收多余的Cl2和SO2 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙
(2)b
(3)濃硫酸
(4)SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
(5)反應(yīng)放熱,且SO2Cl2沸點(diǎn)低、易分解,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2
(6)C→B→E→D→F 裝置D中品紅不褪色,裝置F中產(chǎn)生白色沉淀
【詳解】制備SO2Cl2的裝置圖中,甲裝置中亞硫酸鈉與70%硫酸反應(yīng)制取SO2,乙裝置用于干燥SO2;戊裝置中排出氯氣,丁裝置干燥氯氣;丙裝置中SO2與Cl2反應(yīng)制備SO2Cl2;堿石灰的作用吸收尾氣、同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙。
(1)由于SO2、Cl2有毒,SO2Cl2在空氣中遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應(yīng)、并產(chǎn)生大量HCl白霧,故裝置中堿石灰所起的作用是:吸收多余的Cl2和SO2、防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙。
(2)裝置戊上方分液漏斗中的試劑必須滿足與Cl2不反應(yīng)、Cl2難溶于該試劑、不產(chǎn)生雜質(zhì)氣,而Cl2能溶于蒸餾水、Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)、鹽酸會(huì)揮發(fā)出HCl,Cl2難溶于飽和食鹽水;故答案選b。
(3)SO2Cl2在空氣中遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應(yīng)、并產(chǎn)生大量HCl白霧,故制備SO2Cl2必須使用干燥的SO2和Cl2,則裝置乙和丁盛放的試劑均是濃硫酸,用于干燥SO2和Cl2。
(4)SO2Cl2在空氣中遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應(yīng)、并產(chǎn)生大量HCl白霧,根據(jù)原子守恒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
(5)SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,100℃以上SO2Cl2分解生成SO2和Cl2.,實(shí)驗(yàn)室合成SO2Cl2的原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l),且反應(yīng)會(huì)放出大量的熱,裝置丙放置在冰水浴中的原因是:反應(yīng)放熱,且SO2Cl2沸點(diǎn)低、易分解,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。
(6)要探究酸性:H2SO3>HClO,由于H2SO3具有還原性、HClO具有強(qiáng)氧化性,故要通過中間物質(zhì)比較,由圖給試劑知,應(yīng)通過比較酸性H2SO3>H2CO3>HClO來判斷;A裝置制備SO2,SO2中混有HCl,HCl會(huì)干擾實(shí)驗(yàn),用C裝置除去SO2中的HCl,然后將SO2通入B中,由B中現(xiàn)象說明酸性H2SO3>H2CO3;由于CO2中混有未反應(yīng)的SO2,故接著用E中酸性KMnO4溶液除去SO2、并用D中品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡,最后通入F中;即連接順序?yàn)锳→C→B→E→D→F;能證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:裝置D中品紅不褪色,裝置F中產(chǎn)生白色沉淀。
4.(22-23高一下·浙江杭州·期末)某同學(xué)做“被氧化”的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)溶液變深棕色。猜想可能是生成的或NO與或反應(yīng),使溶液變?yōu)樯钭厣?,設(shè)計(jì)下列裝置探究?;卮鹣铝袉栴}
(1)檢查氣密性,加入藥品后關(guān)閉c打開a、b,通一段時(shí)間的目的是 。
(2)反應(yīng)開始時(shí)裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
(3)關(guān)閉 (選填“a”“b”“c”),打開 (選填“a”“b”“c”)及分液漏斗活塞,反應(yīng)后丙中溶液變?yōu)樯钭厣?,丁中溶液無(wú)明顯變化,證明NO與反應(yīng);
(4)完成(3)中實(shí)驗(yàn)后,關(guān)閉分液漏斗活塞,打開a通一段時(shí)間,更新丙、丁中試劑,關(guān)閉a和b,打開c及分液漏斗活塞。反應(yīng)后丙中溶液變?yōu)樯钭厣?,丁中溶液無(wú)明顯變化,證明也可與反應(yīng)。對(duì)此你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論 (填“合理”“不合理”),理由是 (若你認(rèn)為合理此空不用填)
(5)這個(gè)裝置的一個(gè)缺陷是 。
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置甲中溶液呈綠色,而不顯藍(lán)色。A同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致,而B同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是 (填字母)。
a.加熱該綠色溶液,觀察顏色變化
b.加水稀釋該綠色溶液,觀察顏色變化
c.向該綠色溶液中通入氮?dú)?,觀察顏色變化
d.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,觀察顏色變化
【答案】
(1)趕走裝置中空氣,防止氧化NO干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(2)
(3)ac b
(4)不合理 因?yàn)榉磻?yīng)到后來硝酸變稀,有NO產(chǎn)生,丙中紅棕色可能是NO與反應(yīng)的結(jié)果(或是與溶液中的水反應(yīng)生成NO與反應(yīng)的結(jié)果)
(5)無(wú)尾氣處理裝置
(6)acd
【詳解】加入藥品后關(guān)閉c打開a、b,通一段時(shí)間,趕走裝置中空氣;關(guān)閉ac,打開b及分液漏斗活塞,A中生成的NO2氣體通過乙裝置與水反應(yīng)生成NO,根據(jù)丙、丁中的現(xiàn)象判斷NO與反應(yīng)使溶液變深棕色。
(1)加入藥品后關(guān)閉c打開a、b,通一段時(shí)間趕走裝置中空氣,防止氧化NO干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
(2)反應(yīng)開始時(shí),裝置甲中銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮、水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是;
(3)證明NO與反應(yīng),需要把甲中生成的NO2轉(zhuǎn)化為NO,所以氣體要先通入水中,所以關(guān)閉ac,打開b及分液漏斗活塞,反應(yīng)后丙中溶液變?yōu)樯钭厣?,丁中溶液無(wú)明顯變化,證明NO與反應(yīng);
(4)反應(yīng)到后來硝酸變稀,有NO產(chǎn)生,丙中紅棕色可能是NO與反應(yīng)的結(jié)果,所以不合理。
(5)氮氧化合物有毒,該裝置的一個(gè)缺陷是無(wú)尾氣處理裝置;
(6)a.加熱該綠色溶液,二氧化氮?dú)怏w揮發(fā),可通過顏色的變化證明,故a正確;
b.加水稀釋綠色溶液,Cu(NO3)2濃度降低同時(shí)二氧化氮和水反應(yīng),不能證明溶液顏色的變化原因,故b錯(cuò)誤;
c.向該綠色溶液中通入氮?dú)?,可將二氧化氮?dú)怏w排出,通過顏色變化可證明,故c正確;
d.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,如顏色變?yōu)榫G色可證明,故d正確;
選b。
5.(22-23高一下·河北張家口·期末)硫酸銨是一種無(wú)機(jī)物,化學(xué)式為(NH4)2SO4,白色顆粒,無(wú)氣味,受熱易分解。某化學(xué)研究小組擬探究其在400℃時(shí)的分解產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置已略去):
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是 。
(2)先關(guān)閉止水夾n,打開止水夾m,400℃加熱裝置C,裝置E中品紅溶液褪色,證明分解產(chǎn)物中含有 (填化學(xué)式),品紅溶液褪色說明其具有 。然后打開n,關(guān)閉m,裝置A中的現(xiàn)象是 ,說明分解產(chǎn)物有氨氣生成,堿石灰的作用是 ,400℃加熱裝置C至(NH4)2SO4完全分解無(wú)殘留物,停止加熱,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中有N2生成。
(3)裝置D內(nèi)稀鹽酸吸收的氣體是 (填化學(xué)式)。
(4)檢驗(yàn)裝置內(nèi)溶液中有、無(wú)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是 。
(5)(NH4)2SO4在400℃分解的化學(xué)方程式是 。
【答案】
(1)干燥管或球形干燥管
(2)SO2 漂白性 試紙變藍(lán) 除去NH3中的SO2和H2O
(3)NH3
(4)取少量裝置F內(nèi)溶液于試管中,滴加足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,并放出無(wú)色具有刺激性氣味的氣體
(5)
【詳解】本題為實(shí)驗(yàn)探究題裝置C為(NH4)2SO4受熱分解裝置,關(guān)閉止水夾n,打開止水夾m,則氣體依次通過D、E、F裝置,裝置D為吸收NH3裝置,E為檢驗(yàn)SO2裝置,F(xiàn)為尾氣處理裝置,打開n,關(guān)閉m,則氣體通入裝置A中,可檢驗(yàn)產(chǎn)物中有無(wú)NH3生成,據(jù)此分析解題。
(1)由題干實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,儀器a的名稱是球形干燥管或干燥管,故答案為:干燥管或球形干燥管;
(2)先關(guān)閉止水夾n,打開止水夾m,400℃加熱裝置C, SO2具有漂白性,能夠漂白品紅等有色物質(zhì),裝置E中品紅溶液褪色,證明分解產(chǎn)物中含有SO2,品紅溶液褪色說明其具有漂白性,NH3溶于水呈堿性,則NH3遇到濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙將變?yōu)樗{(lán)色,然后打開n,關(guān)閉m,裝置A中的現(xiàn)象是試紙變藍(lán),說明分解產(chǎn)物有氨氣生成,堿石灰的作用是除去NH3中的SO2和H2O,400℃加熱裝置C至(NH4)2SO4完全分解無(wú)殘留物,停止加熱,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中有N2生成,故答案為:SO2;漂白性;試紙變藍(lán);除去NH3中的SO2和H2O;
(3)由(2)中分析可知,分解產(chǎn)物為SO2、N2、NH3和H2O,故裝置D內(nèi)稀鹽酸吸收的氣體是NH3,故答案為:NH3;
(4)利用BaSO3不溶于水而溶液稀鹽酸,BaSO4既不溶于水也不溶于稀鹽酸的特性可知,檢驗(yàn)裝置內(nèi)溶液中有、無(wú)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是取少量裝置F內(nèi)溶液于試管中,滴加足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,并放出無(wú)色具有刺激性氣味的氣體,故答案為:取少量裝置F內(nèi)溶液于試管中,滴加足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,并放出無(wú)色具有刺激性氣味的氣體;
(5)由(2)實(shí)驗(yàn)可知,分解產(chǎn)物為SO2、N2、NH3和H2O,則該分解反應(yīng)方程式為:,故答案為:。
6.(22-23高一下·河北承德·期末)亞硝酸鈉()常用作食品防腐劑,實(shí)驗(yàn)室常用NO和過氧化鈉反應(yīng)制得。是白色粉末,易溶于水。
回答下列問題:
(1)滴入濃硝酸前先通入一段時(shí)間的,目的是 。
(2)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 、 。
(3)C中試劑是 (填名稱)。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)D中 (填硬質(zhì)玻璃管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)表明D中反應(yīng)已完成。
(5)觀察到F中溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色,經(jīng)檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物是,還原產(chǎn)物是。寫出F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(6)探究的性質(zhì)。取一定量產(chǎn)品溶于水,將得到的溶液分成三份并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
由此推知,具有的性質(zhì)有 、 、 。
(7)測(cè)定樣品純度。
取樣品溶于水配制成溶液,量取所配溶液于錐形瓶中,加入適量稀硫酸,用酸性溶液滴定至完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),消耗酸性溶液。樣品純度為 %。
【答案】
(1)除去裝置中的,防止生成雜質(zhì)
(2)
(3)濃硫酸
(4)淡黃色粉末全部變?yōu)榘咨勰?br>(5)
(6)還原性 氧化性 溶于水,溶液顯堿性
(7)
【詳解】A裝置中銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮,通入B裝置,B裝置吸收揮發(fā)出的硝酸,同時(shí)二氧化氮與水反應(yīng)生成一氧化氮,C裝置中為濃硫酸,干燥一氧化氮,進(jìn)入D裝置,NO與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉,E裝置中濃硫酸吸收水,防止F裝置中的水進(jìn)入D裝置,F(xiàn)中酸性高錳酸鉀吸收多余的NO,防止污染空氣。
(1)滴入濃硝酸前先通入一段時(shí)間的N2,排除裝置中的空氣,防止空氣中的氧氣與亞硝酸鈉反應(yīng)生成硝酸鈉雜質(zhì),同時(shí)防止過氧化鈉與空氣中的水、二氧化碳反應(yīng)生成其他雜質(zhì)。
(2)結(jié)合以上分析,B裝置水與二氧化氮反應(yīng)制備一氧化氮,同時(shí)吸收揮發(fā)出來的硝酸,B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;。
(3)C中試劑是濃硫酸,干燥NO。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)D中淡黃色粉末全部變?yōu)榘咨勰?,說明過氧化鈉已經(jīng)反應(yīng)完全,此時(shí)表明D中反應(yīng)已完成。
(5)F中酸性高錳酸鉀溶液吸收多余的NO,溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色,經(jīng)檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物是,還原產(chǎn)物是Mn2+,F(xiàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。
(6)溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈紅色,不褪色,說明NaNO2溶于水,顯堿性;
在酸性高錳酸鉀溶液中滴加NaNO2溶液,溶液褪色,說明具有還原性;
KI-淀粉溶液中滴加NaNO2溶液,溶液變藍(lán),說明有碘單質(zhì)生成,說明NaNO2具有氧化性。
答案為:溶于水,溶液顯堿性;還原性;氧化性。
(7)根據(jù)關(guān)系式,樣品純度為%。
7.(22-23高一下·江蘇泰州·期末)草酸亞鐵晶體()是一種淺黃色固體,難溶于水。乙二酸又名草酸,是重要的絡(luò)合劑、沉淀劑和還原劑。
(1)利用草酸與乙醇制備草酸二乙酯的化學(xué)方程式為 。
(2)以、氨水及草酸制備電池級(jí)草酸亞鐵晶體()的實(shí)驗(yàn)流程如下:
①配制溶液時(shí)往往加入少量鐵粉的原因是 。
②證明“沉淀”已經(jīng)完全的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是 。
③“轉(zhuǎn)化”在如圖所示的裝置中進(jìn)行。導(dǎo)管A的作用是 。轉(zhuǎn)化過程中需不斷攪拌的目的是 。
④“過濾”所得濾液中的溶質(zhì)主要成分是 。
⑤測(cè)定草酸亞鐵晶體()純度。
準(zhǔn)確稱取0.2500g樣品于錐形瓶,加入適量的稀硫酸,用0.04500 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗溶液18.00mL。計(jì)算樣品中的純度為 (保留三位有效數(shù)字)。(寫出計(jì)算過程)
滴定反應(yīng):(未配平)。
【答案】
(1)
(2)防止亞鐵離子被氧化 取上層清液,滴加氨水,不再生成沉淀,說明沉淀已經(jīng)完全(合理即可) 平衡裝置中壓強(qiáng),使得液體能夠順利滴下 促進(jìn)反應(yīng)充分進(jìn)行,加快反應(yīng)的速率 硫酸銨 反應(yīng)為,則的物質(zhì)的量為,樣品中的純度為
【詳解】、氨水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀,加入草酸轉(zhuǎn)化為草酸亞鐵沉淀,過濾沉淀、洗滌、宏烘干得到草酸亞鐵晶體;
(1)草酸中含有羧基、乙醇含有羥基,與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生產(chǎn)草酸二乙酯,;
(2)①亞鐵離子容易被空氣中氧氣氧化為鐵離子,鐵離子和鐵生成亞鐵離子,配制溶液時(shí)往往加入少量鐵粉的原因是防止亞鐵離子被氧化。
②亞鐵離子和氨水生成氫氧化亞鐵沉淀,證明“沉淀”已經(jīng)完全的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是取上層清液,滴加氨水,不再生成沉淀,說明沉淀已經(jīng)完全(合理即可)。
③導(dǎo)管A的作用是平衡裝置中壓強(qiáng),使得液體能夠順利滴下;轉(zhuǎn)化過程中需不斷攪拌的目的是使得反應(yīng)物充分接觸,促進(jìn)反應(yīng)充分進(jìn)行,加快反應(yīng)的速率;
④“過濾”所得濾液中的溶質(zhì)主要成分是反應(yīng)生成的硫酸銨;
⑤滴定中錳元素化合價(jià)由+7變?yōu)?2、鐵元素化合價(jià)由+2變?yōu)?3、碳元素化合價(jià)由+3變?yōu)?4,根據(jù)電子守恒可知,反應(yīng)為,則的物質(zhì)的量為,樣品中的純度為。
8.(22-23高一下·江蘇泰州·期末)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究硫單質(zhì)及其化合物的反應(yīng),對(duì)生產(chǎn)、生活、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著重要的意義。
學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖所示裝置制備SO2并進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)的探究。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)用70%的硫酸而不用濃硫酸的原因是 。
(2)裝置e中出現(xiàn) 填現(xiàn)象可證明SO2具有還原性,反應(yīng)離子方程式為 。
(3)實(shí)驗(yàn)開始后,發(fā)現(xiàn)裝置d中的溶液迅速變黃,繼續(xù)通入SO2,裝置d中出現(xiàn)乳黃色渾濁。該小組同學(xué)查閱資料得知,存在可逆反應(yīng):SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O。
探究:SO2在KI溶液體系中的反應(yīng)產(chǎn)物
有同學(xué)提出上述可逆反應(yīng)生成的I2可與SO2發(fā)生反應(yīng):SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+。
為進(jìn)一步探究體系中的產(chǎn)物,完成下列實(shí)驗(yàn)方案。
綜上可知,SO2在KI溶液中發(fā)生了歧化反應(yīng),其反應(yīng)的離子方程式為: 。
(4)晶體碘酸鉀(KIO3)是一種常用的食品添加劑,常用硫代硫酸鈉滴定測(cè)定碘酸鉀純度:準(zhǔn)確稱取1.000gKIO3產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至200mL容量瓶中定容,精確量取20.00mL該溶液置于錐形瓶中,加入足量碘化鉀,用5mL鹽酸酸化(IO+5I?+6H+=3I2+3H2O),蓋緊塞子,置于避光處3min,用0.1004ml/L硫代硫酸鈉溶液滴定,當(dāng)溶液呈淡黃色時(shí),加入少許淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點(diǎn)(I2+2S2O=2I?+S4O)。平行滴定三次,平均消耗0.1004ml/LNa2S2O3溶液的體積為25.00mL。
計(jì)算產(chǎn)品的純度 。(請(qǐng)寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
【答案】
(1)用粉末制備時(shí),利用了硫酸的酸性,98%的濃硫酸中太小,反應(yīng)慢;硫酸濃度過小,因SO2易溶于水,不利于SO2的逸出
(2)紫紅色褪去(或變淺)
(3)淀粉 加入足量稀鹽酸,再加入適量BaCl2溶液 有白色沉淀生成 反應(yīng)后的濁液中含有SO 3SO2+2H2OS↓+4H++2
(4)89.5%
【詳解】本實(shí)驗(yàn)裝置a為制備SO2的裝置,反應(yīng)為:Na2SO3+H2SO4(70%)Na2SO4+H2O+SO2↑,由于SO2易溶于水,故需要裝置b進(jìn)行防倒吸,裝置c中品紅溶液褪色說明SO2具有漂白性,由于SO2具有強(qiáng)還原性,裝置e中酸性KMnO4溶液褪色,由于SO2本身有毒不能直接排放,故用裝置f進(jìn)行尾氣處理,吸收SO2,裝置d中根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,展開實(shí)驗(yàn)探究,據(jù)此分析解題。
(1)實(shí)驗(yàn)用70%的硫酸而不用濃硫酸的原因是:用粉末制備時(shí),利用了硫酸的酸性,濃硫酸中太小,反應(yīng)慢;硫酸濃度過小,因二氧化硫易溶于水,不利于二氧化硫的逸出;故答案為:用粉末制備時(shí),利用了硫酸的酸性,濃硫酸中太小,反應(yīng)慢;硫酸濃度過小,因SO2易溶于水,不利于二氧化硫的逸出。
(2)酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,極易被還原而褪色,裝置e中出現(xiàn)高錳酸鉀溶液紫紅色變淺甚至褪去,即可證明SO2具有還原性,反應(yīng)離子方程式為;故答案為:紫紅色褪去(或變淺);。
(3)方案ⅰ中要檢驗(yàn)沒有生成I2,利用碘單質(zhì)使淀粉溶液變藍(lán)的特性;可知方案?、僦屑尤霂椎蔚矸廴芤?;根據(jù)題干猜想的反應(yīng)方程式SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+可知,方案ⅱ則要檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中含有SO,取適量分離后的澄清溶液于試管中,加入②足量的稀鹽酸酸化,再加入氯化鋇溶液;③若看到有白色沉淀生成;④說明反應(yīng)后的濁液中含有SO;綜上可知,SO2在KI溶液中發(fā)生了歧化反應(yīng),生成了S和SO,KI在其中起到催化劑的作用,故其反應(yīng)的離子方程式為3SO2+2H2OS↓+4H++2。故答案為:淀粉;加入足量稀鹽酸,再加入適量BaCl2溶液;有白色沉淀生成;反應(yīng)后的濁液中含有SO;3SO2+2H2OS↓+4H++2。
(4)每次平均消耗的,由關(guān)系式IO~3I2~6S2O可知,每20.00mL碘酸鉀溶液中,,則200mL溶液中,,產(chǎn)品中碘酸鉀的純度,故答案為89.5%。
有機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)(8題)
9.(22-23高一下·天津·期末)乙酸乙酯(熔點(diǎn):℃,沸點(diǎn):77.2℃)廣泛用于藥物、燃料、香料等工業(yè),在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里常用下圖裝置來制備乙酸乙酯。(部分夾持儀器已略去)
(1)制備粗品(圖1)
在試管A中加入少量碎瓷片,將三種原料依次加入試管A中,用酒精燈緩慢加熱,一段時(shí)間后在試管B中得到乙酸乙酯粗品。
①濃硫酸、乙醇、乙酸的加入順序是 ,試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
②試管B中盛裝的液體是 ,收集到的乙酸乙酯在 層(填“上“或“下”。
③若用b裝置制備乙酸乙酯與a裝置比,其缺點(diǎn)有 。(寫一條即可)
(2)制備精品(圖2)
①將B中的混合液體先用 方法(填操作名稱)進(jìn)行分離,得到乙酸乙酯的粗產(chǎn)品。然后在對(duì)乙酸乙酯粗品進(jìn)行系列除雜操作后轉(zhuǎn)移到C中,利用圖2裝置進(jìn)一步操作即得到乙酸乙酯精品。
②C裝置的名稱是 。
③實(shí)驗(yàn)過程中,冷卻水從 口進(jìn)入(填字母);收集產(chǎn)品時(shí),控制的溫度應(yīng)在 ℃左右。
【答案】
(1)先加乙醇,再加濃硫酸和乙酸 飽和碳酸鈉溶液 上 受熱不均勻
(2)分液 蒸餾燒瓶 b 77.2℃
【詳解】乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn),將乙醇先加入試管中,邊振蕩邊加入濃硫酸和乙酸,將生成的產(chǎn)物通入飽和碳酸鈉溶液中,通過分液的操作進(jìn)行分離,再利用物質(zhì)的沸點(diǎn)不同通過蒸餾制精品;
(1)①濃硫酸、乙醇、乙酸的加入順序:將乙醇先加入試管中,邊振蕩邊加入濃硫酸和乙酸;乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水,反應(yīng)方程式:;
②試管B中盛裝的液體:飽和碳酸鈉溶液;生成的乙酸乙酯密度比水小,在上層;
③裝置a水浴加熱,受熱均勻,裝置b直接加熱,受熱不均;
(2)①將B中的混合液體先通過分液方法進(jìn)行分離;
②C裝置的名稱:蒸餾燒瓶;
③為確保冷凝管充滿冷凝水,冷卻水從下口進(jìn)入,上口流出;結(jié)合乙酸乙酯沸點(diǎn)可知,收集產(chǎn)物時(shí),溫度應(yīng)控制在77.2℃左右;
10.(22-23高一下·云南文山·期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(夾持裝置已省略)進(jìn)行乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)。先按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,關(guān)閉活塞a、止水夾b和c,在銅絲的中間部分加熱片刻,然后打開活塞a、止水夾b和c,通過控制活塞a和止水夾b,有節(jié)奏地通入氣體。已知:乙醛(CH3COH)可被氧化為乙酸,乙醛的沸點(diǎn):20.8 ℃,乙酸的沸點(diǎn):118 ℃。
回答下列問題:
(1)盛放MnO2的儀器名稱是 ,B的作用是 。
(2)從硬質(zhì)玻璃管中可觀察到受熱的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象,請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)過程中乙醇催化氧化的化學(xué)方程式: 。
(3)C和F兩個(gè)水浴作用不相同,C的作用是 ,F(xiàn)的作用是 。
(4)E中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
(5)若試管G中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說明液體中還含有 。要除去該物質(zhì),可在混合液中加入 (填字母)。
A.氯化鈉溶液 B.苯
C.碳酸氫鈉溶液 D.四氯化碳
(6)該小組通過以上實(shí)驗(yàn)探究做出了如下猜想,你認(rèn)為正確的是 (填字母)。
a.表面被氧化為黑色的銅絲在酒精燈上灼燒,可聞到刺激性氣味
b.乙醇催化氧化生成乙醛時(shí),乙醇分子中只有O—H發(fā)生斷裂
c.利用金屬鈉能檢驗(yàn)試管G中有沒有未反應(yīng)的乙醇
【答案】
(1)圓底燒瓶 干燥O2
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)加熱乙醇,便于乙醇的揮發(fā) 冷卻,便于乙醛的收集
(4)無(wú)水硫酸銅變藍(lán)
(5)乙酸(或CH3COOH) C
(6)a
【詳解】過氧化氫在二氧化錳催化條件下反應(yīng)生成氧氣,在B用濃硫酸干燥氧氣,乙醇在水浴加熱條件下生成乙醇蒸汽,乙醇與氧氣在D中銅催化作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙醛,E中無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)有水生成,最后利用 冰水冷卻,收集乙醛。
(1)盛放MnO2的儀器名稱是圓底燒瓶;反應(yīng)生成的氧氣中含有水蒸氣,B的作用是干燥O2;
(2)實(shí)驗(yàn)過程中乙醇催化氧化的化學(xué)方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)乙醇蒸汽與氧氣在D中反應(yīng)生成乙醛,C的作用是加熱乙醇,便于乙醇的揮發(fā);D中導(dǎo)出的為物質(zhì)為氣態(tài),F(xiàn)的作用是冷卻,便于乙醛的收集;
(4)D中反應(yīng)有水蒸氣生成,E中無(wú)水硫酸銅吸水變?yōu)樗{(lán)色;
(5)若試管G中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說明液體中酸性物質(zhì),即含有乙酸(或CH3COOH),乙酸能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),用碳酸氫鈉溶液除去乙酸;
(6)a.乙醇被氧化生成乙醛,乙醛具有刺激性氣味,故a正確;
b.乙醇催化氧化生成乙醛時(shí),羥基中O-H鍵斷裂、羥基連接的碳原子上的C-H鍵斷裂形成-CHO,故b錯(cuò)誤;
c.生成的水蒸氣可以被硫酸銅吸收,但乙醇可能會(huì)被氧化生成乙酸,乙醇、乙酸都能與鈉反應(yīng)生成氫氣,故c錯(cuò)誤;
故答案為:a。
11.(22-23高一下·山東泰安·期末)實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成。取w g該種氨基酸放在純氧中充分燃燒、生成CO2、H2O和N2、現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈等未畫出)。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),首先打開止水夾a,關(guān)閉止水夾b,通一段時(shí)間的純氧,這樣做的目的是 。
(2)圖示裝置中需要加熱的有(填裝置代號(hào)) 。操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃 處的酒精燈。
(3)裝置D的作用是 。
(4)讀取 N2所排水的體積時(shí),要注意: 。
(5)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得N2的體積為V mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。為確定此氨基酸的分子式,還需得到的數(shù)據(jù)有(填字母序號(hào))_____。
A.生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量B.生成水的質(zhì)量
C.通入氧氣的體積D.該氫基酸的摩爾質(zhì)量
(6)如果將裝置中B、C連接順序變?yōu)镃、B,該實(shí)驗(yàn)的目的 (填“能”或“不能”)達(dá)到。簡(jiǎn)述理由: 。
【答案】
(1)將裝置中的空氣排盡
(2)AD D
(3)除去過量的O2,保證最終收集到的氣體為N2
(4)E、F液面相平;視線應(yīng)與刻度線和凹液面最低處相平
(5)ABD
(6)不能 堿石灰可同時(shí)吸收CO2和H2O,將使實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺少數(shù)據(jù),無(wú)法確定其分子式
【詳解】根據(jù)題意可知,用燃燒法測(cè)定某種氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成,可以用雙氧水分解產(chǎn)生氧氣,用純氧氣將CxHyOzNp氧化成二氧化碳、水和氮?dú)?,用濃硫酸吸收水,用堿石灰吸收二氧化碳,用銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的氧氣,用排水量氣法測(cè)得氮?dú)獾捏w積。為了準(zhǔn)確測(cè)得各成分的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)開始先用氧氣將裝置中的空氣排盡,同時(shí)應(yīng)按先吸收水,再吸收二氧化碳,再除氧氣,最后測(cè)氮?dú)獾捏w積的順序,根據(jù)元素守恒可計(jì)算出CxHyOzNp的組成,據(jù)此分析解答。
(1)空氣中的氮?dú)鈺?huì)產(chǎn)生干擾,首先要通入一段時(shí)間的氧氣,將裝置中的N2排凈之后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則需關(guān)閉止水夾a,打開b,故這樣操作目的為:排除裝置內(nèi)空氣,避免它對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾;
(2)氨基酸和氧氣的反應(yīng),以及銅網(wǎng)和氧氣的反應(yīng)都需要加熱,為避免未反應(yīng)的O2對(duì)N2測(cè)定產(chǎn)生干擾,應(yīng)先點(diǎn)燃D處的酒精燈,以吸收未反應(yīng)的O2,保證最終收集的氣體為N2;故圖示裝置中需要加熱的有AD,操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃D處的酒精燈;
(3)裝置中D處灼熱的銅網(wǎng)的作用是除去過量的O2,保證最終收集到的氣體為N2;
(4)讀取N2所排水的體積時(shí),為保證測(cè)量體積準(zhǔn)確,要注意的事項(xiàng)是:裝置恢復(fù)至室溫,且裝置E、F液面要相平;視線應(yīng)與刻度線和凹液面最低處相平;
(5)根據(jù)上面的分析可知:為了確定此氨基酸的分子式,除了準(zhǔn)確測(cè)量N2的體積外,還需要得到氨基酸的摩爾質(zhì)量、生成二氧化碳的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量,故合理選項(xiàng)是ABD;
(6)如果將裝置中B、C連接順序變?yōu)镃、B,由于堿石灰能夠同時(shí)吸收CO2和水蒸氣,就不能得到二者各自的質(zhì)量,因而不能確定氨基酸中含有的C、H元素的質(zhì)量,也就無(wú)法計(jì)算C、H元素的含量,因此不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>12.(22-23高一下·河北保定·期末)淀粉是人類糧食的主要成分,同時(shí)也是重要的工業(yè)原料。利用淀粉可實(shí)現(xiàn)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(如圖1),請(qǐng)回答下列問題:
(1)葡萄糖的分子式為 ,乙酸的官能團(tuán)名稱為 。
(2)寫出反應(yīng)V(酯化)的化學(xué)方程式: 。實(shí)驗(yàn)興趣小組欲從乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物中得到乙酸乙酯,分離流程如圖2,“分離”時(shí)使用的主要儀器的名稱為 。
(3)某化學(xué)課外活動(dòng)小組為探究反應(yīng)iii并驗(yàn)證產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了甲、乙兩套裝置(如圖3,圖中的夾持儀器已略去,甲、乙裝置均劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)部分)。

已知:乙醛與新制氫氧化銅堿性懸濁液在加熱條件下反應(yīng)有磚紅色沉淀產(chǎn)生;“△”表示酒精燈熱源,各儀器中盛放的試劑如表。
①反應(yīng)ⅲ的反應(yīng)類型屬于 (填標(biāo)號(hào))。
A.氧化反應(yīng) B.加成反應(yīng) C.取代反應(yīng)
②對(duì)比兩套裝置,甲Ⅱ比乙Ⅱ更優(yōu),原因是 將兩套裝置拆分為六個(gè)部分(即甲Ⅰ、甲Ⅱ、甲Ⅲ、乙Ⅰ、乙Ⅱ、乙Ⅲ),重新組出一套集甲、乙裝置優(yōu)點(diǎn)為一體的更完善更合理的丙裝置,則按照氣流方向從左至右的順序可表示為乙Ⅰ→ →乙Ⅲ。
③實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中銅絲交替出現(xiàn)變黑,變紅的現(xiàn)象,結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析由紅變黑的原因: (填化學(xué)方程式,下同),由黑變紅的原因: 。實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后,撤掉b處酒精燈,反應(yīng)仍然能繼續(xù)進(jìn)行,其原因是 (用文字說明)。
【答案】
(1)C6H12O6 羧基
(2)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 分液漏斗
(3)A 甲Ⅱ的加熱方式為水浴加熱,其具有易控制溫度、受熱均勻的優(yōu)點(diǎn),從而能得到更平穩(wěn)的氣流 甲Ⅱ 2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu 乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行
【詳解】淀粉在稀硫酸作用下發(fā)生水解,水解最終產(chǎn)物是葡萄糖,葡萄糖在酶作用下發(fā)生C6H12O62CH3CH2OH+2CO2,乙醇在銅絲作催化劑下被氧氣氧化成乙醛,乙醛被氧化成乙酸,乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),得到乙酸乙酯,據(jù)此分析;
(1)葡萄糖是單糖,其分子式為C6H12O6;乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOH,其官能團(tuán)為羧基;故答案為C6H12O6;羧基;
(2)反應(yīng)Ⅴ為酯化反應(yīng),乙酸與乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應(yīng),其反應(yīng)方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,制備的乙酸乙酯中混有乙醇、乙酸,需要加入飽和碳酸鈉溶液,其作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯在水中溶解度使之析出,然后用分液方法進(jìn)行分離,使用的主要儀器為分液漏斗,故答案為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;分液漏斗;
(3)①反應(yīng)iii的方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,該反應(yīng)類型為氧化反應(yīng),選項(xiàng)A符合題意;故答案為A;
②甲Ⅱ的加熱方式為水浴加熱,其具有易控制溫度、受熱均勻的優(yōu)點(diǎn),從而能得到更平穩(wěn)的氣流;最佳組合為乙Ⅰ→甲Ⅱ→乙Ⅲ;故答案為甲Ⅱ的加熱方式為水浴加熱,其具有易控制溫度、受熱均勻的優(yōu)點(diǎn),從而能得到更平穩(wěn)的氣流;甲Ⅱ;
③銅絲變黑,推出Cu與氧氣發(fā)生2Cu+O22CuO,又變紅,則發(fā)生CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu;實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后,撤掉b處酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行;故答案為2Cu+O22CuO;CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu;乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。
13.(22-23高一下·江西景德鎮(zhèn)·期末)苯甲酸異丙酯在冷飲、糖果等食品工業(yè)上有重要的作用。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備苯甲酸異丙酯,其反應(yīng)原理為
有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)數(shù)據(jù)如表所示:
用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
步驟?。涸趫D甲干燥的三頸燒瓶中加入36.6g苯甲酸、30mL異丙醇和15mL濃硫酸和幾粒沸石;
步驟ⅱ:加熱至70℃左右保持恒溫半小時(shí);
步驟ⅲ:將圖甲的三頸燒瓶中液體進(jìn)行如下操作得到粗產(chǎn)品;
步驟ⅳ:將粗產(chǎn)品用圖乙所示裝置進(jìn)行精制。
回答下列問題:
(1)步驟ⅰ中加入三種試劑的先后順序一定錯(cuò)誤的是 (填字母)。
A.異丙醇、苯甲酸、濃硫酸 B.濃硫酸、異丙醇、苯甲酸 C.異丙醇、濃硫酸、苯甲酸
(2)圖甲中儀器a的名稱為 ,加入的苯甲酸和異丙醇中,異丙醇需過量的原因是 。
(3)實(shí)驗(yàn)一般采用水浴加熱,因溫度過高會(huì)使產(chǎn)率 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)操作Ⅱ中加入無(wú)水硫酸鎂的作用為 。
(5)步驟ⅳ所用的裝置中冷卻水的進(jìn)口為 (填字母“e”或“f”)。
(6)J是異丙醇的同系物,且比B多2個(gè)碳原子,J可能的結(jié)構(gòu)有 種,寫出其中含3個(gè)甲基的可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 、 、 。
(7)若得到苯甲酸異丙酯的質(zhì)量為39.36g,則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為 。
【答案】
(1)B
(2)球形冷凝管或冷凝管 由于異丙醇沸點(diǎn)低易揮發(fā),要保證苯甲酸反應(yīng)完全,所以異丙醇需過量
(3)減小
(4)除去殘留的水
(5)f
(6)8
(7)80%或0.8
【詳解】由題中信息可知,苯甲醇和異丙醇在濃硫酸的催化下發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸異丙酯,得到的粗產(chǎn)品經(jīng)水洗、飽和碳酸鈉溶液洗滌、再水洗后,分液,有機(jī)層經(jīng)無(wú)水硫酸鎂干燥,過濾,濾液經(jīng)蒸餾得到較純的產(chǎn)品;
(1)濃硫酸密度大,且具有強(qiáng)氧化性,在此反應(yīng)中濃硫酸作催化劑,所以不能先加,故先后順序一定錯(cuò)誤的是B;
(2)根據(jù)圖示儀器構(gòu)造分析a為球形冷凝管;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),使異丙醇稍過量有利于酯化反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率;
(3)異丙醇沸點(diǎn)低,易揮發(fā)損耗,所以溫度過高會(huì)使產(chǎn)率減??;
(4)無(wú)水硫酸鎂能吸收水分,可做干燥劑,操作Ⅱ中加入無(wú)水硫酸鎂的作用為除去殘留的水;
(5)步驟ⅳ所用的裝置為冷凝管,為達(dá)到較好的冷凝效果,冷卻水為下進(jìn)上出,進(jìn)口為f;
(6)同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)的有機(jī)化合物;J是異丙醇的同系物,且比B多2個(gè)碳原子,則J含有5個(gè)碳,首先確定碳鏈、再確定羥基位置,J可能的結(jié)構(gòu)有8種,其中含3個(gè)甲基的可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、、;
(7)36.6g苯甲酸的物質(zhì)的量為,30mL異丙醇的物質(zhì)的物質(zhì)的量為,則醇過量,理論上得到苯甲酸異丙酯的物質(zhì)的量為0.3ml,則產(chǎn)率為。
14.(22-23高一下·黑龍江哈爾濱·期末)工業(yè)上1,2-二氯乙烷()是重要的有機(jī)生產(chǎn)原料,不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。實(shí)驗(yàn)室采用“乙烯液相直接氯化法”制備1,2-二氯乙烷,相關(guān)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下:
回答下列問題:
(1)儀器A的名稱是 ,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)制乙烯采用甘油浴加熱,該加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是 。
(3)寫出丁裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)己裝置中水的作用是 。
(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先在丁裝置中預(yù)先加入少量1,2二氯乙烷液體,作用是 。
a.溶解和乙烯 b.作催化劑 c.促進(jìn)氣體反應(yīng)物間的接觸
(6)制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯,為逐出其中的、乙烯可采用的方法是 。
(7)有同學(xué)提出該裝置存在缺陷,你認(rèn)為是 。
【答案】
(1)圓底燒瓶
(2)受熱更均勻,溫度更易控制
(3)
(4)除去乙醇
(5)ac
(6)加熱
(7)缺少尾氣處理裝置
【詳解】甲中濃鹽酸和二氧化錳加熱生成氯氣,通過乙除去氯化氫,通過丙干燥氯氣后進(jìn)入?。桓幸掖挤纸馍梢蚁?,通過己吸收揮發(fā)的乙醇,通過戊干燥后乙醇進(jìn)入??;丁中乙烯和氯氣生成;
(1)儀器A的名稱是圓底燒瓶,甲中濃鹽酸和二氧化錳加熱生成氯氣、氯化錳和水,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;
(2)制乙烯采用甘油浴加熱,該加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是受熱更均勻,溫度更易控制;
(3)丁裝置中發(fā)生反應(yīng)為乙烯和氯氣生成,;
(4)乙醇具有揮發(fā)性,己裝置中水的作用是除去乙醇;
(5)1,2-二氯乙烷()是重要的有機(jī)生產(chǎn)原料,不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑;乙烯為有機(jī)物不易溶于水,先在丁裝置中預(yù)先加入少量1,2二氯乙烷液體,作用是溶解和乙烯同時(shí)促進(jìn)氣體反應(yīng)物間的接觸,加快反應(yīng)速率,故選ac;
(6)升高溫度氣體的溶解度減小會(huì)逸出,故為逐出其中的、乙烯可采用的方法是加熱;
(7)尾氣中含有的氯氣等有毒,故該裝置還缺少尾氣處理裝置。
15.(22-23高一下·福建南平·期末)某小組欲研究烷烴的某些性質(zhì)設(shè)計(jì)下圖實(shí)驗(yàn)裝置?;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ.烷烴可以發(fā)生取代反應(yīng)。
向下圖的B中通入一定量的氯氣和甲烷氣體,混合均勻后通入C中硬質(zhì)玻璃管中,夾緊C兩端彈簧夾,用強(qiáng)光照射硬質(zhì)玻璃管。
(1)將實(shí)驗(yàn)室制得的先通過飽和食鹽水的目的是 。
(2)寫出裝置C中與反應(yīng)生成氯仿的化學(xué)方程式 。
(3)一段時(shí)間后,C中玻璃管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 、 。
(4)若2 ml 與發(fā)生取代反應(yīng),測(cè)得生成4種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是 ml。
(5)某丁烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物之一為,則分子式為的同分異構(gòu)體有 種。
Ⅱ.烷烴可以發(fā)生氧化反應(yīng)。
將一定量的某烷烴在足量氧氣中充分燃燒,并使產(chǎn)生的氣體全部通入下圖裝置,得到如表所列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(U形管中干燥劑只吸收水蒸氣且假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收)。
(6)試寫出該烷烴分子式為 。
【答案】
(1)降低氯氣的溶解度,除去其中的氯化氫氣體
(2)
(3)內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴 黃綠色氣體變淺
(4)5
(5)4
(6)
【詳解】實(shí)驗(yàn)室制取的氯氣中混入了氯化氫,通過飽和食鹽水可以除去其中的氯化氫,甲烷和氯氣在被濃硫酸干燥后,一起通入裝置C中發(fā)生取代反應(yīng),最后用裝置D處理尾氣;以此解題。
(1)氯氣先通過飽和食鹽水的目的是降低氯氣的溶解度,除去其中的氯化氫氣體;
(2)C中生成氯仿的化學(xué)方程式為CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl;
(3)甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫。實(shí)驗(yàn)中可觀察到玻璃管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有:黃綠色氣體變淺、玻璃管內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴;
(4)將2ml CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),測(cè)得4種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量各為0.5ml,則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是0.5ml×1+0.5ml×2+0.5ml×3+0.5ml×4=5ml;
(5)分子式為的結(jié)構(gòu),相當(dāng)于丁烷分子中的一個(gè)氫被氯原子取代,丁烷有正丁烷和異丁烷兩種結(jié)構(gòu),每種結(jié)構(gòu)中含2種氫,則分子式為的結(jié)構(gòu)有4種;
(6)實(shí)驗(yàn)前后石灰水和廣口瓶的質(zhì)量差為烷烴燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量,n(CO2)==0.075ml,實(shí)驗(yàn)前后干燥劑和U形管的質(zhì)量差為烷烴燃燒生成水的質(zhì)量,n(H2O)==0.1ml,根據(jù)元素守恒,n(C):n(H)=0.075:0.2=3:8,該烷烴的分子式C3H8。
16.(22-23高一下·山東泰安·期末)苯甲酸可用作食品防腐劑。實(shí)驗(yàn)室可通過甲苯()制苯甲酸(),其反應(yīng)原理簡(jiǎn)示如下:
+ KMnO4 → + MnO2
+ HCl → + KCl
實(shí)驗(yàn)步驟:
①如圖所示,在三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03ml)高錳酸鉀,慢慢開啟攪拌器,并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。
②停止加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻片刻后,從a儀器上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液,并將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液,于冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾,用少量冷水洗滌,放在沸水浴上干燥。稱量,粗產(chǎn)品為1.0g。
③純度測(cè)定:稱取0.122g粗產(chǎn)品配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是 ,冷卻水應(yīng)從 (填“上口”或“下口”)通入;根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)藥品的用量,三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為 (填序號(hào))。
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(2)當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成,其判斷理由是 。
(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是 。
(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是 。
(5)干燥苯甲酸晶體時(shí),若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是 。
(6)本實(shí)驗(yàn)制備的苯甲酸的純度為 ;據(jù)此估算本實(shí)驗(yàn)中苯甲酸的產(chǎn)率(實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量)最接近于 (填選項(xiàng)序號(hào))。
A.70% B.60% C.50% D.40%
【答案】
(1)球形冷凝管 下口 B
(2)無(wú)油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化
(3)除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時(shí),產(chǎn)生氯氣
(4)
(5)苯甲酸升華而損失
(6)86.0% C
【詳解】向三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03ml)高錳酸鉀,慢慢開啟攪拌器,發(fā)生反應(yīng)生成苯甲酸和二氧化錳,當(dāng)加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠,停止加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻片刻后,從a儀器上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液,并將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣,合并濾液和洗滌液,于冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾,用少量冷水洗滌,放在沸水浴上干燥。
(1)根據(jù)圖中信息得到儀器a的名稱是球形冷凝管,冷卻水應(yīng)從下口通入;根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)藥品的用量,三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03ml)高錳酸鉀,燒瓶中液體體積大于三分之一,小于三分之二,因此三頸燒瓶最適宜規(guī)格為250mL即B;故答案為:球形冷凝管;下口;B。
(2)甲苯是不溶于水的油狀液體,當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成,其判斷理由是無(wú)油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化;故答案為:無(wú)油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化。
(3)根據(jù)反應(yīng)物用量分析,酸性高錳酸鉀過量,后續(xù)過程中要加入鹽酸進(jìn)行酸化,而鹽酸和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體氯氣,因此加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時(shí),產(chǎn)生氯氣;故答案為:除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時(shí),產(chǎn)生氯氣。
(4)根據(jù)反應(yīng)方程式得到生成了二氧化錳固體,“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是;故答案為:。
(5)根據(jù)題中信息苯甲酸100℃左右開始升華,干燥苯甲酸晶體時(shí),若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是苯甲酸升華而損失;故答案為:苯甲酸升華而損失。
(6)根據(jù)題中信息得到本實(shí)驗(yàn)制備的苯甲酸的純度為;據(jù)此估算本實(shí)驗(yàn)中苯甲酸的產(chǎn)率(實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量)最接近于;故答案為:86%;C。建議完成時(shí)間: 120 分鐘
選擇題:精選 0 題
實(shí)際完成時(shí)間: 分鐘
非選擇題:精選無(wú)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn) 8 題
精選有機(jī)綜合實(shí)驗(yàn) 8 題
實(shí)驗(yàn)
操作
現(xiàn)象

在第一份溶液中滴加酚酞溶液
溶液呈紅色,不褪色

在酸性高錳酸鉀溶液中滴加第二份溶液
溶液褪色

在KI-淀粉溶液中滴加第三份溶液
溶液變藍(lán)
方案
操作
預(yù)期現(xiàn)象
結(jié)論

取適量裝置d中濁液,向其中滴加幾滴① 溶液(填試劑名稱),振蕩
無(wú)明顯變化
濁液中無(wú)I2

將裝置d中濁液進(jìn)行分離
得淡黃色固體和澄清溶液
取適量分離后的澄清溶液于試管中,②


儀器編號(hào)
a
b
c
d
試劑名稱
無(wú)水乙醇(沸點(diǎn)為78℃)
銅絲
無(wú)水硫酸銅
新制氫氧化銅堿性懸濁液
物質(zhì)
相對(duì)分子質(zhì)量
密度/()
沸點(diǎn)/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
異丙醇
60
0.79
82
易溶
苯甲酸異丙酯
164
1.08
218
不溶
實(shí)驗(yàn)前
實(shí)驗(yàn)后
實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后(干燥劑+U形管)的質(zhì)量
101.1g
102.9g
(石灰水+廣口瓶)的質(zhì)量
312.0g
315.3g
名稱
相對(duì)分子質(zhì)量
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
密度g/mL-1
溶解性
甲苯
92
?95
110.6
0.867
不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4
(100℃左右開始升華)
248
?
微溶于冷水,易溶于乙醇、熱水

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