题目内容
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)??NH2COONH4(s) ΔH<0。
(1)如图所示装置制取氨气,你所选择的试剂是________________________。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图13-7所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
液体石蜡鼓泡瓶的作用是________________________________________________________________________。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是________________________________________________________________________
(填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。
a.常压加热烘干
b.高压加热烘干
c.真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图所示。
双通玻璃管的作用:____________;浓硫酸的作用:______________________、__________________________________________________________________。
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.173 0 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.500 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为________。[Mr(NH2COONH4)=78,Mr(NH4HCO3)=79,Mr(CaCO3)=100]
(1)浓氨水与氢氧化钠固体(CaO、碱石灰)等合理答案
(2)①降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解) 通过观察气泡,调节NH3与CO2的通入比例
②过滤 c
③防止倒吸 吸收多余的氨气 防止空气中的水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解
(3)80%
解析
三苯甲醇()是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇其合成流程如图1所示,装置如图2所示。
已知:(Ⅰ)格氏试剂容易水解,
(碱式溴化镁);
(Ⅱ)相关物质的物理性质如下:
物质 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 |
三苯甲醇 | 164.2℃ | 380℃ | 不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 |
乙醚 | -116.3℃ | 34.6℃ | 微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂 |
溴苯 | -30.7°C | 156.2°C | 不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂 |
苯甲酸乙酯 | -34.6°C | 212.6°C | 不溶于水 |
Mg(OH)Br | 常温下为固体 | 能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂 |
(Ⅲ)三苯甲醇的分子量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。
请回答以下问题:
(1)图2中玻璃仪器B的名称: ;装有无水CaCl2的仪器A的作用是 ;
(2)图2中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是 ;制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用 (方式)加热,优点是 ;
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写如下空白:
其中,①操作为: ;洗涤液最好选用: (从选项中选);
A、水 B、乙醚 C、乙醇 D、苯
检验产品已经洗涤干净的操作为: 。
(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不会反应),充分反应后,测得生成气体体积为100.80ml标准状况)。产品中三苯甲醇质量分数为 (保留两位有效数字)。
溴乙烷是一种重要的化工合成原料。实验室合成溴乙烷的反应和实验装置如下:
反应:CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
装置:
实验中可能用到的数据如下表:
物质 | 相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度/g/cm3 | 水溶性 |
CH3CH2OH | 46 | 78.4 | 0.79 | 互溶 |
CH3CH2Br | 109 | 38.4 | 1.42 | 难溶 |
CH3CH2OCH2CH3 | 74 | 34.5 | 0.71 | 微溶 |
CH2=CH2 | 28 | -103.7 | 0.38 | 不溶 |
浓硫酸(H2SO4) | 98 | 338.0 | 1.38 | 易溶 |
①合成反应:在仪器B中加入适量NaBr、浓硫酸和50mL乙醇,安装好仪器,缓缓加热,收集馏出物。
②分离提纯:将馏出物加水后振荡,再加入适量酸除去乙醚,分液,最后得到52mL溴乙烷。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________。
(2)仪器C为直形冷凝管,冷水进口是___________(填“a”或“b”)。
(3)仪器D置于盛有_________的烧杯中,目的是__________________________________。
(4)装置A的名称为牛角管,其结构中的c支管的作用是___________________________。
(5)溴乙烷粗产品分离提纯阶段,加水的目的是___________________________________。
(6)该实验所得溴乙烷的产率为 ________________________。
碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知:
①在酸性条件下,I-能被N氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS还原成I2。
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂,依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、I中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol·L-1 HNO3溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ.提出假设
假设1:该食盐样品中含I2;
假设2:该食盐样品中含I-;
假设3: 。
Ⅱ .设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表。
实验步骤 | 预期现象与结论 |
步骤1:取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴淀粉溶液振荡 | 若溶液显 ,则假设1成立;否则,假设1不成立,再进行步骤2 |
步骤2: | 若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为 ; 否则,假设2不成立,再进行步骤3 |
步骤3: | |
Ⅲ.问题与思考
纯的KIO3或KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,食盐中添加 (填“KIO3”或“KI”)更好;理由是 。
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:
经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:、、转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
| |||
开始沉淀时的pH | 2.7 | 7.6 | 5.2 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 6.4 |
(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是 。
(2)写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式 。(原溶液显酸性)。
(3)加稀氨水调节pH应调至范围 。下列物质可用来替代稀氨水的是 。(填字母)
A.NaOH B.Cu(OH)2 C.CuO D.NaHCO3
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:
| 第一次实验 | 第二次实验 |
坩埚质量(g) | 14.520 | 14.670 |
坩埚质量晶体质量(g) | 17.020 | 18.350 |
第一次加热、冷却、称量(g) | 16.070 | 16.989 |
第二次加热、冷却、称量(g) | 16.070 | 16.988 |
(填字母)。
A.加热前称量时坩埚未完全干燥 B.该胆矾中含有受热不分解的杂质
C.加热后坩埚放在干燥器中冷却 D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚