题目内容

某学习小组欲模拟从某工厂废液中回收丙酮、乙醇和乙酸的实验。制定了如下试验流程。

已知该废液中主要含有乙醇，其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。且各种成分的沸点如下表：

物质
 		丙酮
 		乙酸乙酯
 		乙醇
 		乙酸
 
沸点（℃）
 		56.2
 		77.06
 		78
 		117.9
 
 
（1）馏分3的成分为____________。
（2）上述流程中调节pH＝10的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）该小组同学的蒸馏装置如图所示。则A中温度计的位置正确的是________（填“a”“b”或“c”）。

（4）国家标准规定，优质高度浓香型白酒总酸量（以乙酸计）应不少于0.30 g/L，总酯量（以乙酸乙酯计）应不少于2.0 g/L。
①为测定某白酒样品的总酸量，取20.00 mL样品于锥形瓶中，加入酚酞指示剂2滴，用0.010  mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点。判断终点的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
若该白酒样品为优质级，则消耗NaOH溶液体积应不小于________mL。
②白酒中的总酯量可用返滴法测定。往上题滴定后的溶液（恰好至终点）中再加入20.00mL0.100mol/L NaOH标准溶液，用图装置水浴加热半小时。冷却后用0.100mol/L的硫酸标准溶液滴定至终点。加热半小时的目的是______________________，冷凝管的作用是______________。已知最终消耗硫酸标准溶液7.70 mL，该白酒样品中总酯量为________g/L（保留小数点后三位数字）。

（5）下列操作会使总酯量测定结果偏高的是________（选填编号）
a．加热时未使用水浴和冷凝管
b．滴定前滴定管内无气泡，滴定后产生气泡
c．滴定管未用硫酸标准溶液润洗

（1）乙酸
（2）使乙酸生成乙酸钠；使乙酸乙酯在加热蒸馏时生成乙酸钠和乙醇（答成使乙酸乙酯水解也可）
（3）b
（4）①溶液由无色变为粉红色，半分钟内不褪色　10.00
②使酯水解完全　冷凝回流　2.024
（5）b

解析

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难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4＋2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。

(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度升高，
①________________________________________________________，
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋?CaCO3(s)＋
已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，
Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。

难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42—＋2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：
_____________________________________________________________。
(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。

(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度升高，
①_______________________________________________________，
②_______________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋CO32—CaCO3(s)＋SO
已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，
Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。

氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu2＋、Fe3＋)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。

【已知：金属离子浓度为1 mol·L－1时，Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题：
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是________；析出CuCl晶体时的最佳pH在________左右。
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为____________________________。
(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是____________________________________________。
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO4·7H2O晶体，还需要知道的是__________________。
(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：______________________。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。这样做的目的是__________________________________________。

在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中，亚氯酸钠(NaClO2)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；
②常温下，Ksp(FeS)=6．3×10-18；Ksp(CuS)=6．3×10-28；Ksp(PbS)=2．4 ×10-28
（1）反应I中发生反应的离子方程式为      。
（2）从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是      (填写序号)。
a．蒸馏     b．蒸发浓缩    c．过滤     d．冷却结晶    e．灼烧
（3）印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：

弱酸
HClO2
HF
H2CO3
H2S
Ka／mol·L-1
1×10-2
6.3×10-4
K1=4.30×10-7
K2=5.60×10-11
K1=9.1×10-8
K2=l.1×10-12
 
①常温下，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为        (用化学式表示)；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaClO2两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：               (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是        ；常温下，当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol·L-1)此时体系中的S2-的浓度为          。
（4）Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式          ，若生成气体a的体积为1．12L(标准状况)，则转移电子的物质的量为   。

海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：________、________。
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为____________________________________________________________________。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________________________。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是____________________________________________________________。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件________________________________________________________________________。

高锰酸钾是常用的氧化剂。工业上以软锰矿（主要成分是MnO2）为原料制备高锰酸钾晶体。下图是实验室制备的操作流程：

上述反应②的化学方程式：
已知：

（1）加热软锰矿、KClO3和KOH固体时，不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是_______；
反应①的化学方程式为______。
（2）从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作依次是________（选填字母代号，下同）。
A．蒸馏  B．蒸发 C．灼烧  D．抽滤    E．冷却结晶
（3）制备过程中需要用到纯净的CO2气体。制取纯CO2净最好选择下列试剂中_________。
A．石灰石  B．浓盐酸 C．稀疏酸 D．纯碱
（4）实验时，若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低。原因是______  。
（5）由于CO2的通人量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO2改为加其他的酸。从理论上分析，选用下列酸中________ ，得到的产品纯度更高。
A．醋酸     B．浓盐酸      C．稀硫酸

CaCl2常用于冬季道路除雪，建筑工业的防冻等，实验室常用作干燥剂。工业上常用大理石（含有少量Al3+、Fe2+、Fe3+等杂质）来制备。下图为实验室模拟其工艺流程：

已知：常温下，溶液中的Fe3+、Al3+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，4，9.7。
（1）反应Ⅰ中，需将大理石粉碎、搅拌，同时适当加热，其目的是：        。写出反应Ⅰ中主要反应的离子方程式：       。
（2）上述使用盐酸的浓度为10%，若用37%的浓盐酸来配制500mL的此盐酸所需的玻璃仪器有：玻璃杯、量筒、烧杯、胶头滴管、       。
（3）反应Ⅱ中的离子方程式：             。
（4）反应Ⅲ中必须控制加入Ca(OH)2的量，使溶液的pH约为8.0，此时沉淀a的成分为：     ，若pH过大，则可能发生副反应的离子方程式：                。

选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。

A．萃取分液 B．升华 C．结晶 D．分液 E．蒸馏 F．层析 G．过滤
（1）____   __分离饱和食盐水与沙子的混合物。
（2）__      _从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
（3）__      _分离水和汽油的混合物。
（4）__      _分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的混合物。

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