题目内容
【题目】纯过氧化氢(H2O2)是淡蓝色的黏稠液体,可与水以任意比混合,水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。实验室常用过氧化氢制取氧气,工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验,请你参与其中一起完成下列学习任务:
(1)过氧化氢中氧元素的化合价是__。
(2)实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为__。
(3)同学们用0.1000mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。
①在该反应中,H2O2被__(填“氧化”或“还原”);酸性高锰酸钾溶液应装在__(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②当滴入最后一滴酸性高锰酸钾标准溶液,__即滴定到达终点。
③用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的KMnO4标准溶液体积如下表所示:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
体积(mL) | 17.10 | 18.10 | 18.00 | 17.90 |
则试样中过氧化氢的浓度为___mol·L-1。
④若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果__(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。
(4)同学们发现向滴加了酚酞的NaOH溶液中加入H2O2后,溶液中红色消失。关于褪色原因:甲同学认为H2O2是二元弱酸,消耗了OH-使红色消失;乙同学认为H2O2具有漂白性使溶液褪色。请设计一个简单的实验方案来判断甲乙两位同学的说法是否正确:__。
【答案】-1 氧化 酸 锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 0.1800 偏高 在褪色后的溶液中,加入适量的NaOH溶液,若又出现红色,则甲同学的观点正确;若未出现红色,则乙同学的观点正确
【解析】
(1)过氧化氢中氢显+1价,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氧为-1价,故答案为:-1;
(2)实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为
故答案为:。
(3)①酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,过氧化氢被高锰酸钾溶液氧化为氧气,过氧化氢做还原剂;酸性高锰酸钾会腐蚀橡胶管,不能用碱式滴定管盛装,应用酸式滴定管,故答案为:氧化;酸;
②滴定到达终点的现象是,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色,
故答案为:锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;
③由于第一次数据误差过大,故舍去;其它三组的平均值为18.00mL,根据反应2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,n(H2O2)=2.5×n(MnO)=2.5×0.1000molL1×0.018L,c(H2O2)= =0.1800 mol/L,故答案为:0.1800;
④滴定前尖嘴中有气泡,导致测量的标准液体积偏大,测定结果偏高,故答案为:偏高;
(4)如是酸碱中和,可在褪色后再加入碱,观察溶液是否变红,若变红,则甲同学的观点正确;若未出现红色,则乙同学的观点正确,
故答案为:在褪色后的溶液中,加入适量的NaOH溶液,若又出现红色,则甲同学的观点正确;若未出现红色,则乙同学的观点正确
【题目】醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
+H2O
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/ g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 | |
环己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
环己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是______。
(2)加入碎瓷片的作用是________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填字母,下同)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并______;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有________。
A 圆底烧瓶 B 温度计 C 吸滤瓶 D 球形冷凝管 E 接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是________。
A.41% B.50% C.61% D.70%
【题目】甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
名称 | 性状 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 相对密度 (ρ水=1g/cm3) | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8660 | 不溶 | 互溶 |
苯甲醛 | 无色液体 | -26 | 179 | 1.0440 | 微溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片状或针状晶体 | 122.1 | 249 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)和2mL甲苯,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。
(1)装置a的名称是__________________,主要作用是____________________。
(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________________,此反应的原子利用率理论上可达___________。(原子利用率=(期望产物的总质量/全部反应物的总质量)×100%)
(3)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是________________________________________________。
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过 ________、________(填操作名称)等操作,才能得苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是_______(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液 b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2 d.加入适量碳酸氢钠溶液混合震荡