题目内容

钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO22等]。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO32,其部分工艺流程如下:

(1)酸溶后溶液的pH=1,Ba(FeO22与HNO3反应的化学方程式为________。
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70 ℃,且不使用浓硝酸,原因是________、________。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为________(填化学式);中和Ⅰ使溶液中________(填离子符号)的浓度减小(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。
(4)上述流程中洗涤的目的是________。
(1)Ba(FeO22+8HNO3=Ba(NO32+2Fe(NO33+4H2O
(2)防止反应速率过快 浓硝酸易挥发、分解(凡合理答案均可)
(3)BaCO3 Fe3、H
(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(凡合理答案均可)
(1)Ba(FeO22中Fe为+3价,Ba(FeO22与HNO3发生的反应为复分解反应,HNO3不能体现氧化性。(2)浓硝酸具有挥发性和不稳定性,挥发出的HNO3污染空气,且温度越高,分解速率越快。(3)X试剂一定能与H反应,且反应后生成的产物易与溶液分离,则钡泥中的BaCO3符合条件,BaSiO3与H反应生成H2SiO3,引入新杂质,BaSO3与H反应生成SO2,污染空气;酸溶液中还含有的Fe3可能以Fe(OH)3形式析出,从酸溶液中分离出去。(4)由于滤渣是过滤Ba(NO32溶液后得到的,滤渣上附着Ba2,避免造成重金属盐污染。
练习册系列答案
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苯甲酸乙酯(C9H10O2)别名为安息香酸乙酯。它是一种无色透明液体,不溶于水,稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体,溶剂等。其制备方法为:

已知:
名称
相对分子质量
颜色,状态
沸点(℃)
密度(g·cm-3)
苯甲酸*
122
无色片状晶体
249
1.2659
苯甲酸乙酯
150
无色澄清液体
212.6
1.05
乙醇
46
无色澄清液体
78.3
0.7893
环己烷
84
无色澄清液体
80.8
0.7318
*苯甲酸在100℃会迅速升华。
实验步骤如下:
①在圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸,25 mL 95%的乙醇(过量),20 mL环己烷以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。

②反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞,继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液至呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入氯化钙,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
④检验合格,测得产品体积为12.86 mL。
回答下列问题:
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是         (填入正确选项前的字母)。
A.25 mL      B.50 mL      C.100 mL      D.250 mL
(2)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是                     
(3)步骤②中应控制馏分的温度在            
A.65~70℃        B.78~80℃      C.85~90℃      D.215~220℃
(4)步骤③加入Na2CO3的作用是                      ;若Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是                                        
(5)关于步骤③中的萃取分液操作叙述正确的是          
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(6)计算本实验的产率为               
实验室合成环己酮的反应、装置示意图及有关数据如下:
         
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表:
物质
沸点(℃)
密度(g·cm-3, 20℃)
溶解性
环己醇
161.1(97.8)
0.9624
能溶于水
环己酮
155.6(95)
0.9478
微溶于水
饱和食盐水
108.0
1.3301
 

100.0
0.9982
 
 
括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点
(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的ΔH<0,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中,在55~60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
①如何滴加酸性Na2Cr2O7溶液                       ,用漂粉精和冰醋酸代替酸性Na2Cr2O7溶液也可氧化环己醇制环己酮,用漂粉精和冰醋酸氧化突出的优点是            
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是                                     
(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:a.蒸馏,收集151~ 156℃馏分,b.过滤,c.在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和,静置,分液,d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。
①上述操作的正确顺序是              (填字母)。
②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有     
③在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是                               
(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮,环己酮分子中有    种不同化学环境的氢原子。

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