题目内容
【题目】某卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子和少量的尿素[CO(NH2)2].利用该卤块为原料生产轻质氧化镁的工艺流程如图:
当相关金属离子[c0(Mn+)=0.1molL﹣1]时,形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 7.6 | 2.7 | 8.3 | 9.6 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 3.7 | 9.8 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)NaClO中氯元素的化合价为_____。NaClO为漂白液的主要成分,写出制备漂白液的离子方程式_____。
(2)若溶液b中杂质离子的浓度均为0.1molL﹣1,若要使杂质离子沉淀完全,步骤③应溶液的pH调节至_____,沉淀物A含有Mn(OH)2和_____。
(3)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物C应在_____(填仪器名称)中灼烧。写出步骤⑥的化学方程式_____。
(4)步骤②加入NaClO还能除去卤块中的尿素[CO(NH2)2],生成一种盐和两种无毒气体及水,其化学方程式为_____,若除去卤快中含有的0.02molCO(NH2)2,需消耗NaClO的质量为_____。
【答案】+1 Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+2H2O 9.8 Fe(OH)3、Mg(OH)2 坩埚 Mg(OH)2MgO+H2O CO(NH2)2+3NaClO=3NaCl+N2↑+CO2↑+2H2O 4.47g
【解析】
卤块加水溶解,加入NaClO将Fe2+氧化成Fe3+,同时氧化除去卤块中的尿素[CO(NH2)2];调节pH至9.8,沉淀Mn2+、Fe3+,少量的Mg2+也会沉淀,所以沉淀物A含有Mn(OH)2和Fe(OH)3、Mg(OH)2,然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加水煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO,据此分析作答。
(1)NaClO中钠元素+1价,氧元素﹣2价,则氯元素+1价;NaClO为漂白液的主要成分,一般利用氯气和NaOH溶液反应制备,离子方程式为:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+2H2O;
(2)若溶液b中杂质离子的浓度均为0.1molL﹣1,步骤③调节溶液pH的目的是除去Mn2+、Fe3+,要使杂质离子沉淀完全,根据表可知,可pH调节至9.8,同时镁离子在9.6开始沉淀,少量镁离子也沉淀,故沉淀物A含有Mn(OH)2和Fe(OH)3、Mg(OH)2;
(3)步骤⑥为灼烧,灼烧在坩埚中进行;反应为:Mg(OH)2MgO+H2O;
(4)步骤②加入NaClO还能除去卤块中的尿素[CO(NH2)2],生成一种盐和两种无毒气体及水,为NaCl、氮气和二氧化碳,根据电子守恒和元素守恒可得反应为:CO(NH2)2+3NaClO=3NaCl+N2↑+CO2↑+2H2O;根据方程式可知,若除去卤块中含有的0.02molCO(NH2)2,需消耗NaClO的物质的量为0.06mol,质量为0.06mol×74.5g/mol=4.47g。
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【题目】实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 | 1,2二溴乙烷 | 乙醚 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/gcm3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/℃ | -l30 | 9 | -116 |
回答下列问题:
(1)写出该实验过程中发生的所有主要反应的化学方程式____;
在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度170℃左右,其最主要目的是___(填正确选项前的字母,下同)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入__,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在___层,若产物中有少量未反应的Br2,最好用____洗涤除去。
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(4)若产物中有少量副产物乙醚。可用____的方法除去,加热方式为____。
(5)反应过程中应用___冷却装置D
A.冰水混合物 B.室温下的水 C.60℃ D.100℃
【题目】对羟基苯甲酸乙酯广泛用于食品、化妆品、医药等领域。某化学兴趣小组通过查阅文献,制备羟基苯甲酸乙酯。回答下列问题:
(一)对羟基苯甲酸乙酯的合成
实验原理:
实验步骤:取0.4mol乙醇和催化剂置于干燥的仪器A中,0.1mol对羟基苯甲酸置于恒压滴液漏斗C中,实验装置如图所示(加热和夹持装置省略)。加热回流,充分反应。
(1)仪器A的名称是_____。仪器B中冷凝水的流向为从_____(“a”或“b”)通入。
(2)某同学准备在仪器A和球形冷凝管之间加一个脱水装置,用化学平衡原理解释这样做的优点是_____。
(3)取催化剂2g,对羟基苯甲酸0.1mol,乙醇0.4mol,反应过程中酯的产率与反应时间的关系如下表所示:
反应时间/小时 | 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
酯的产率/% | 45.6 | 88 | 91.8 | 91.1 | 90.8 |
根据表中数据可知,最佳反应的时间应为_____;反应时间过长,产率有所下降的可能原因是_____。
(二)对羟基苯甲酸乙酯的精制
实验方法:①反应完毕后趁热滤出催化剂,滤液倒入冷水中,析出固体,过滤。
②固体先后用5%的Na2CO3溶液和水洗涤,干燥后得到粗产品。
③在装有冷凝管的圆底烧瓶中,按照一定比例加入粗品酯、乙醇、水和活性炭,加热回流0.5小时,趁热抽滤,滤液冷却,析出白色晶体,于80℃烘干。
(4)在②中用5%的Na2CO3溶液洗涤的目的是_____,能不能用NaOH溶液替代?_____(填“能”或“不能”)。
(5)在③趁热抽滤主要除去的杂质为_____,“趁热”的目的是_____。
(6)该小组同学按(3)中数据投料,最后得到对羟基苯甲酸乙酯14.9g,则该实验的产率为_____%。