题目内容
(11分)在实验室里用乙醇跟浓H2SO4反应制取乙烯时,常因温度过高而发生副反应,部分乙醇跟浓H2SO4反应生成SO2,CO2,水蒸气和炭黑。
(1)用编号为①→④ 的实验装置设计一个实验,以验证上述反应混合气体中含CO2,SO2和水蒸气。用装置的连接顺序(按产物气流从左到右的流向):
→ → → →。
(2)实验的装置①中A瓶的现象是________;结论为______________。
B瓶中的现象是________;B瓶溶液作用为________;
是否能将B瓶溶液换成酸性高锰酸钾______ (答是,否)。
(3)装置③中加的固体药品是________装置②中盛的溶液是________。
(4)装置④生成乙烯的反应类型是______;若要验证混合气体中有乙烯,应将混合气体先通过盛____________的洗气瓶,再通过盛______的试管中。
(1)4→ 3 → 1 → 2 →;
(2)A瓶退色;含SO2;颜色变浅;吸收SO2(乙烯可答可不答);否;
(3)无水CuSO4,澄清石灰水;
(4)消去反应;NaOH溶液;溴水或酸性高锰酸钾溶液;
解析试题分析:(1)检验二氧化硫用品红溶液,检验二氧化碳用澄清的石灰水,检验水蒸气用无水硫酸铜,因溶液中有水,所以首先检验水蒸气;因为CO2是用澄清石灰水来检验的,而SO2也可以使澄清石灰水变浑,二氧化硫能使品红褪色,二氧化碳不能,所以,检验二氧化硫在检验二氧化碳之前,再通过澄清石灰水确认CO2存在;(2)实验时装置①的作用是检验二氧化硫的存在并除去二氧化硫,A瓶中装有品红溶液,二氧化硫能使品红褪色,所以现象是品红褪色,说明混合气中有SO2;B装置吸收SO2,SO2+Br2+2H2O=2H2SO4+2HBr,现象是橙色褪去;C装置品红不褪色,说明SO2吸收完全。(3)装置③的作用是检验水蒸气,用白色的无水硫酸铜粉末,CuSO4+5H2O═CuSO4?5H2O变蓝说明混合气体中有水蒸气;装置②的作用是检验二氧化碳,用澄清石灰水,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,澄清石灰水变浑浊,确认CO2存在。(4)装置④生成乙烯的反应类型是消去反应;若要验证混合气体中有乙烯,应将混合气体先通过盛NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛溴水或酸性高锰酸钾溶液的试管中。
考点:考查乙醇跟浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑产物的检验,注意当有多种产物需检验时,应考虑先后顺序。
下列实验设计或实验操作中,正确的是
A.铜与浓硝酸反应制NO2:可采用下图装置 |
B.分离乙酸和乙醇溶液:用分液漏斗进行分离 |
C.稀硫酸和锌粒反应制取氢气:加入少许硫酸铜以加快反应速率 |
D.鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液:分别向两种溶液滴加澄清石灰水至过量 |
工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题:
(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为___________;
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_________(已知产物之一为CaS);
(2)氨碱法的工艺如下图所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。
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②装置乙中发生反应的化学方程式为_______;
(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是______________;
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可行?__________。
过碳酸钠(Na2CO3·3H2O2),有固体双氧水的俗称,该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质,被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中,过碳酸钠的某生产流程如下图所示。
已知:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O △H<0;回答下列问题:
(1)下列物质可使过碳酸钠较快失效的是(填序号)_________。
A.FeCl3溶液 | B.H2S | C.稀硫酸 | D.NaHCO3溶液 |
(3)在上述流程中,向反应前的H2O2中加入稳定剂的作用是____________________。
(4)该生产流程中可循环使用的物质是______________________________(填化学式)。
(5)生产过碳酸钠的流程中遗漏了一步,造成所得产品纯度偏低,请简述该步操作过程___________。
(6)实验室利用下图装置制备过碳酸钠,该装置中恒压滴液漏斗中支管的作用是_______,冷凝管应从__________处进水。
(7)由实验测定反应温度对产物的影响如下表:根据下表数据,你认为反应最佳的温度选择的范围是_______________。
T/℃ | 活性氧百分含量 | 产率 |
5~10 | 13.94 | 85.49 |
10~15 | 14.02 | 85.78 |
15~20 | 15.05 | 88.38 |
20~25 | 14.46 | 83.01 |
(12分)氯酸钾热分解是实验室制取氧气的一种方法,某探究小组查阅资料得知,氯酸钾在不同条件下分解结果如下:
实验 | 反应体系 | 第一放热峰温度(℃) | 第二放热峰温度(℃) |
l | KC1O3 | 400(无气体放出) | 480(有少量气体放出) |
2 | KC1O3+MnO2 | 350(有大量气体放出) | |
该小组同学利用实验2来制取氧气时,在实验中发现生成的气体略带颜色、并有刺激性气味。
【提出问题】实验中生成的气体中除了氧气外还含有什么物质?
【查阅资料】1.二氧化氯常温下是黄色有强烈刺激性气味的气体
2.二氧化氯具有强氧化性,在溶液中能够把二价锰氧化成四价锰,使之形成不溶于水的二氧化锰(2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl—),而氯气不能。
【提出假设】假设l:含有氯气;假设2:含有二氧化氯。
【设计实验】甲同学设计实验验证假设1成立。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
将产生的气体接触湿润的淀粉碘化钾试纸 | | 假设l正确 |
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | 假设2正确 |
某研究小组在实验室中用铜粉(含铁粉5%以上)制取胆矾(CuSO4·5H2O)并检验其纯度,限选试剂:3 mol·L-1H2SO4溶液、浓硝酸、3%H2O2溶液、0.2 mol·L-1NaOH溶液、20% KSCN溶液、BaCl2溶液。有关物质溶解度如下表(单位g/100 g H2O):
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
CuSO4 | 14.3 | 20.7 | 28.5 | 40.0 | 55.0 | 75.4 |
Cu(NO3)2 | 81.8 | 124.8 | 163.1 | 181.8 | 207.8 | 247.3 |
(1)完成制取胆矾的实验方案。
实验步骤 | 预期现象 |
步骤1:除铁。将铜粉置于烧杯中,__________________ | _______________________ |
步骤2:溶解。将步骤1得到的铜粉置于烧杯中, __________________________ | _______________________ |
步骤3:结晶。将步骤2所得溶液蒸发浓缩至液面有晶膜出现,冷却至室温,过滤得粗产品 | |
(2)完成步骤1后,检验铜粉中的铁是否除尽的实验操作是___________。
(3)若胆矾中含有少量Cu(NO3)2·3H2O,测定其中CuSO4·5H2O的含量,实验步骤如下:称量胆矾样品的质量为m1,加水溶解,滴加足量BaCl2溶液,充分反应后过滤,将滤渣烘干、冷却,称得其质量为m2。样品中CuSO4·5H2O的质量分数为________(列出算式)。