题目内容
【题目】已知A~K均为中学化学中的常见物质,它们之间的转化关系如图所示,其中A、D为金属单质,反应过程中生成的水及其他部分产物已略去。
请回答以下问题:
(1)C是__,G是__。(填化学式)
(2)H生成I反应的化学方程式为__。
(3)向F中通入过量CO2生成K的离子方程式为__。
(4)E的溶液可以做净水剂,用离子方程式和必要的文字解释其净水原理:_____。
【答案】Al2O3 FeCl3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 氯化铝溶液中铝离子水解(Al3++3H2O= Al(OH)3(胶体)+3H+),生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可用于净水
【解析】
D为金属单质,与盐酸反应生成氯化物G,加入氢氧化钠可生成氢氧化物H,H在空气中变为红褐色固体,可知I为氢氧化铁,那么H为氢氧化亚铁,G为氯化亚铁,D为铁,红褐色I氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,即J为氯化铁,氯化铁与铁反应可生成G氯化亚铁;高温下A与B反应生成铁,可知发生的是铝热反应,那么A为Al,B为氧化铁,得知C为Al2O3,与盐酸反应生成E氯化铝,加入过量氢氧化钠可完全溶解生成F偏铝酸钠,通入过量CO2可生成K白色沉淀Al(OH)3,受热可分解为C,据此回答问题。
D为金属单质,与盐酸反应生成氯化物G,加入氢氧化钠可生成氢氧化物H,H在空气中变为红褐色固体,可知I为氢氧化铁,那么H为氢氧化亚铁,G为氯化亚铁,D为铁,红褐色I氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,即J为氯化铁,氯化铁与铁反应可生成G氯化亚铁;高温下A与B反应生成铁,可知发生的是铝热反应,那么A为Al,B为氧化铁,得知C为Al2O3,与盐酸反应生成E氯化铝,加入过量氢氧化钠可完全溶解生成F偏铝酸钠,通入过量CO2可生成K白色沉淀Al(OH)3,受热可分解为C;
(1)由分析可知C为Al2O3,G是FeCl3;
(2)H为氢氧化亚铁被氧气氧化后生成红褐色的氢氧化铁,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3;
(3)向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2,生成氢氧化铝白色沉淀,离子反应为:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)E为氯化铝,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可用于净水,反应为:Al3++3H2O= Al(OH)3(胶体)+3H+。
【题目】苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
Ⅰ.制备苯甲酸和回收未反应的甲苯
反应原理:
第1步:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应;
第2步:过滤反应混合物,得到滤液;经过操作Ⅰ,得到有机层和水层;
第3步:向有机层中加无水Na2SO4,过滤,经过操作Ⅱ,得到无色液体A;
第4步:向水层加入浓盐酸酸化,蒸发浓缩,冷却,过滤,得到白色固体B;
已知:
相对分子质量 | 熔点 | 沸点 | 密度 | 溶解度 | |
甲苯 | 92 | -95℃ | 110.8℃ | 0.8669g·mL-1 | 极微溶于水 |
苯甲酸 | 122 | 122.4℃ | 249℃ | 1.2659 g·mL-1 | 0.3g (25℃时) 6.9g (95℃时) |
(1)操作Ⅰ所用的玻璃仪器有烧杯和______________,操作Ⅱ为________________。
(2)第3步中加入无水Na2SO4的目的是_____________________,无色液体A是_______。
Ⅱ.提纯粗苯甲酸
(3)该同学利用重结晶的方法对得到的B进行提纯。重结晶的过程:__________→_________ →_______ →抽滤(与过滤类似)→洗涤→干燥→纯苯甲酸。(注:抽滤装置如图所示,主要仪器有A布氏漏斗,B抽滤瓶,抽气泵等)
(4)白色固体B中的杂质是____________。
(5)趁热抽滤得到的滤液放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体,为了得到更多的苯甲酸,是不是温度越低越好并说明理由______(填“是”或“不是”),理由___________________________________________。