题目内容
【题目】四碘化锡是一种橙红色结晶,熔点为144.5℃,沸点为364℃,不溶于冷水,溶于醇、苯、氯仿等,遇水易水解,常用作分析试剂和有机合成试剂。实验室制备四碘化锡的主要步骤如下:
步骤1:在干燥的圆底烧瓶中加入少量碎锡箔和稍过量的I2,再加入30mL冰醋酸和30mL醋酸酐[(CH3CO)2O]。实验装置如图所示,组装好后用煤气灯加热至沸腾约1-1.5h,至反应完成;
步骤2:冷却结晶,过滤得到四碘化锡粗品;
步骤3:粗品中加入30mL氯仿,水浴加热回流溶解后,趁热过滤;
步骤4:将滤液倒入蒸发皿中,置于通风橱内,待氯仿全部挥发后得到四碘化锡晶体。
回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称为__________;冷却水从接口__________(填“b”或“c”)进入。
(2)仪器a上连接装有无水CaCl2的干燥管的目的是__________;锡箔需剪碎的目的是__________;加入醋酸酐的目的是__________。
(3)烧瓶中发生反应的化学方程式为__________;单质碘需过量的主要目的是__________。
(4)反应已到终点的现象是__________。
(5)步骤3和步骤4的目的是__________。
【答案】(1)冷凝管;b;(2)防止空气中水蒸气进入反应器中;增大与I2的接触面,加快反应速率;除去体系中的水,防止四碘化锡水解;
(3)Sn+2I2SnI4;防止锡屑混入四碘化锡晶体中(或使锡反应完全)
(4)紫红色的碘蒸气消失,溶液颜色由紫红色变成橙红色(5)提纯SnI4产品。
【解析】
试题(1)图中仪器a是球形冷凝管;根据上进下出的原则,冷却水从接口b进入,故答案为:冷凝管;b;
(2)无水CaCl2是常见的干燥剂,仪器a上连接装有无水CaCl2的干燥管的是为了防止空气中水蒸气进入反应器中;为了提高反应速率,常将锡箔需剪碎,以增大与I2的接触面;根据题意,四碘化锡遇水易水解,加入醋酸酐可以除去体系中的水,防止四碘化锡水解,故答案为:防止空气中水蒸气进入反应器中;增大与I2的接触面,加快反应速率;除去体系中的水,防止四碘化锡水解;
(3)烧瓶中Sn和I2发生反应生成四碘化锡,反应的化学方程式为Sn+2I2SnI4;为了提高锡的利用率,和防止锡屑混入四碘化锡晶体中,单质碘需过量,故答案为:Sn+2I2SnI4;防止锡屑混入四碘化锡晶体中(或使锡反应完全)
(4)反应结束,装置中将不在含有碘蒸气,生成的四碘化锡使溶液呈现橙红色,故答案为:紫红色的碘蒸气消失,溶液颜色由紫红色变成橙红色;
(5)步骤3和步骤4的目的是除去四碘化锡中的杂质,故答案为:提纯SnI4产品。
【题目】硼及其化合物在工业、医药、农业等部门有许多用途。某工厂以铁硼精矿(主要成分为B2O3·2MgO,还有SiO2、CaO、FeO等杂质)制取制硼酸、金属镁的工艺流程图为:
已知:硼酸在不同温度下的溶解度:
温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度(g/100g水) | 3 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 15 | 18 | 23 | 29 |
回答下列问题:
(1)使用盐酸酸浸,过程中主要反应的化学方程式为_________,为提高浸出速率,可采取的措施有_________(写出两条)。
(2)酸浸时,温度与硼浸出率的关系如图所示,则合适的酸浸温度为_________。
(3)浸出液“氧化”的是将溶液中的Fe2+用_______试剂氧化为Fe3+,反应的离子方程式为_________。
(4)从滤液中获得H3BO3晶体的“操作I”具体操作是_________。
(5)向滤液中加入有机萃取剂萃取分液,此时硼酸处于_________层中(填“有机”或“无机”)。实验室模拟萃取操作使用的玻璃仪器除烧杯外,另一主要玻璃仪器是_________。
(6)某工厂用 m1 kg的铁硼精矿制备硼酸,得到纯度为99.8%的硼酸m2 kg,则铁硼精矿中硼的质量分数是__________(列式表达)。