题目内容
某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。
已知：在20 ℃时，氯化铜的溶解度是73 g；常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
| 金属离子 | 开始形成氢氧化物沉淀的pH | 完全形成氢氧化物沉淀的pH |
| Fe2＋ | 7.0 | 9.0 |
| Fe3＋ | 1.9 | 3.2 |
| Cu2＋ | 4.7 | 6.7 |
回答下列问题：
（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质，用如图所示装置制取氧气，试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式：______________________、________________________；
（2）在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物。若在实验室中用碱液吸收处理，下列A、B、C装置中可行的是________（填字母）；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是________。
（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3 mol·L－1的盐酸100 mL，配制该盐酸时。除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的仪器有________________。
（4）步骤④加入物质X的目的是______________________________________，物质X可以选用下列物质中的________。
A．氧化铜 B．稀盐酸
C．氨水 D．氧化亚铁
（5）在整个生产流程中，共需要进行________次过滤操作。
（1）2H2O2
2H2O＋O2↑ 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
（2）AB 四氯化碳
（3）100 mL容量瓶、量筒
（4）调控溶液的pH，使Fe3＋以Fe（OH）3沉淀的形式析出 A
（5）3
解析
为检验一批因露置而部分变质的Ba(OH) 2药品的成分，某化学探究性学习小组设计了方案对其进行分析：将20.45g药品分成五等分，逐渐加入100mL1 mol/L的盐酸中，并充分搅拌，测得生成气体的体积（已换算为标准状况下）、剩余固体的量与固体加入量的关系如图所示。考虑到某地附近为硫酸工业区，该小组同学判断此药品可能含三或四种成分。
（1) 写出硫酸工业尾气与过量的Ba(OH) 2反应的离子方程式：
（2）提出以下三种合理假设：（已知在空气中Ba(OH) 2很难生成酸式盐）
假设一：药品成分为Ba(OH) 2和BaSO4、BaSO3；假设二：药品成分为Ba(OH) 2和________________；
假设三：药品成分为Ba(OH) 2和________________。
（3）实验验证：为确定该药品的成分，该小组利用上述实验中生成的气体，选择适当的试剂进行探究，请设计合理方案填入下表：
| 实验操作 | 预期实验现象和结论 |
| | 若____________________，假设一成立； 若____________________，假设二成立； 若____________________，假设三成立。 |
（4）问题讨论：若经试验验证，此药品为四种成分混合物，该小组同学认为由上述曲线可知，当所加固体质量为12.27 g时，药品成分与盐酸刚好完全反应，你认为该组同学的判断是否正确______。（填“是”或者“否”）
阿司匹林(乙酰水杨酸,
)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128～135 ℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:
乙酸酐+水杨酸
粗产品
乙酰水杨酸
(阿司匹林)
测熔点
主要试剂和产品的物理常数
| 名称 | 相对分子质量 | 熔点或沸点(℃) | 水 |
| 水杨酸 | 138 | 158(熔点) | 微溶 |
| 醋酸酐 | 102 | 139.4(沸点) | 反应 |
| 乙酰水杨酸 | 180 | 135(熔点) | 微溶 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是 。
(2)①合成阿司匹林时,最合适的加热方法是 。
②加热后冷却,未发现被冷却容器中有晶体析出,此时应采取的措施是 。
③抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是 。
(3)试剂A是 。
另一种改进的提纯方法如下:
粗产品
乙酰水杨酸(4)改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示,
①使用温度计的目的是 。
②此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是: ,所得产品的有机杂质要比原方案少,原因是 。
苯甲酸常用于抗真菌及消毒防腐。实验室常用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸，其装置如图甲所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）。实验过程如下：
①将5.4 mL甲苯、100 mL水、几粒沸石加入250 mL三颈烧瓶中；
②装上冷凝管，加热至沸后分批加入16 g高锰酸钾，回流反应4 h；
③将反应混合物趁热减压过滤，并用热水洗涤滤渣，将洗涤液并入滤液中；
④滤液加入盐酸酸化后，抽滤（装置如图乙）、洗涤、干燥得苯甲酸粗产品。
在苯甲酸制备过程中发生反应：
（1）图甲冷凝管中冷水应从________（填“a”或“b”）管进入，图乙中仪器X的名称为________。
（2）实验中分批加入KMnO4的原因是_________________________。
（3）判断甲苯被氧化完全的实验现象是___________________________。
（4）抽滤操作与普通过滤相比，除了得到沉淀较干燥外，还有一个优点是__________________________________________________________。
（5）第一次过滤时，若溶液呈红色，可加入下列试剂处理________（填字母）。
| A．H2O | B．CCl4 |
| C．NaHSO3 | D．HNO3 |
| T/℃ | 4 | 18 | 75 |
| 溶解度/g | 0.18 | 0.27 | 2.20 |
洗涤苯甲酸晶体时应用________洗涤。
2BCl3↑＋3H2↑；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。
过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。利用图-2装置制备过碳酸钠，在冷水浴中充分反应后，按图-1流程可获得过碳酸钠产品。
（1）恒压滴液漏斗中支管的作用是 。
（2）制备过碳酸钠的关键是 。
（3）如果配制过碳酸钠的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因（写出其中一种即可，用方程式表示）。________________________________；
（4）某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型漂白剂的不良影响，取该漂白剂100mL，加入25g FeCl3固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0．1mol/LNaOH溶液、8．0mol/LNaOH溶液、澄清石灰水、0．01mol/LKMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设：对该气体成分提出合理假设。
假设1：气体是O2； 假设2：气体是______________； 假设3：气体是CO2。
②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象与结论：
| 实验步骤 | 预期现象与结论 |
| 将气体依次通入盛有_______、________的洗气瓶中，________________________。 | ①________________________ ②________________________ ③________________________ |