题目内容
某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:CH3CH-CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH;CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)写出实验室制备氢气的化学方程式: 。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中b的作用分别是 ; C中盛装的试剂是 。若用以上装置制备H2,在虚线框内画出收集H2干燥的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2, CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________________(填序号)
①足量饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)下图所示装置工作时均与H2有关。
①图1所示装置中阳极的电极反应式为 。
②图2所示装置中,通入H2的管口是 (选填字母代号)。
③某同学按图3所示装置进行实验,实验结束后,将玻璃管内固体物质冷却后,溶于稀硫酸,充分反应后,滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴入新制氯水,溶液变为红色。该同学据此得出结论:铁与水蒸气反应生成FeO和H2。该结论 (填“严密”或“不严密”),你的理由是 (用离子方程式表示)。
(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)防倒吸 NaOH溶液
(3)④⑤①③②
(4)①MnO42--e-=MnO4-②d③不严密 2Fe3++Fe=3Fe2+
解析试题分析:
(1)氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备,氧化性酸如硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气,方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
(2)甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO,由于甲酸易挥发,产生的CO中必然会混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸.又因为甲酸易溶于水,所以必需防止液体倒流,即b的作用是防止倒吸,最后通过浓硫酸干燥CO.为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出,就必需保持压强一致,因此a的作用是保持恒压;若用以上装置制备氢气,就不再需要加热,所以此时发生装置中的玻璃仪器名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶;氢气密度小于空气的,因此要收集干燥的氢气,就只能用向下排空气法,而不能用排水法收集;故答案为:防倒吸; NaOH溶液;;
(3)检验丙烯可以用酸性KMnO4溶液,检验SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色.品红溶液或石灰水,检验CO2可以石灰水,检验水蒸气可以无水CuSO4,所以在检验这四种气体必需考虑试剂的选择和顺序.只要通过溶液,就会产生水蒸气,因此先检验水蒸气;然后检验SO2并在检验之后除去SO2,除SO2可以用饱和Na2SO3溶液,最后检验CO2和丙烯,因此顺序为④⑤①②③(或④⑤①③②);
(4)阳极上锰酸根离子失电子生成高锰酸根离子,电极反应式为:MnO42--e-=MnO4-;氢氧燃料碱性电池中,氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,图片中氢氧根离子向d电极移动,说明d电极上是氢气;铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,根据反应现象知,该反应中部分铁未参加反应导致剩余的铁和铁离子反应生成二价铁离子,离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,所以说不严密。
考点:本题考查有机物合成方案的设计,题目难度较大,综合性较强,答题时注意把握物质的分离、提纯方法,把握物质的性质的异同是解答该题的关键。
锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2?6H2O)具有很高的经济价值,61℃时晶体开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如下图:
请回答:
(1)加入少量30%H2O2的作用 (用离子方程式表示);
(2)步骤③中氧化锶粉末的作用是 ,工业上用50~60℃热风吹干六水氯化锶,选择该温度的原因是 ;
(3)步骤④进行的实验操作为 、 ,步骤⑥中,洗涤氯化锶晶体最好选用 ;
A.水 | B.硫酸 | C.氢氧化钠溶液 | D.氯化锶饱和溶液 |
(5)计算原工业碳酸锶粉末中碳酸锶的质量分数 (列计算式即可)。
某同学从报刊上了解到菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐,决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。进一步查阅资料得知,草酸(H2C2O4)是酸性强于醋酸的二元有机酸,还是一种还原性较强的物质,如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,草酸钙(CaC2O4)不溶于水和醋酸,能溶于强酸:CaC2O4+2H+= H2C2O4+Ca2+。
(1)设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐,补充完成实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂:1 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 HCl、0.1 mol·L-1 NaOH、1 mol·L-1 CaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、澄清石灰水。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:将菠菜研磨后,浸泡、过滤得到澄清待测溶液。 | |
步骤2:调节溶液至弱碱性,滴加足量CaCl2溶液。 | 出现白色沉淀,说明菠菜中可能含有草酸盐和碳酸盐。 |
步骤3:取步骤2的沉淀于试管中, | |
步骤4: | |
(2)要准确测定菠菜中草酸盐含量,请回答有关问题:
① 操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为CaC2O4沉淀分离出来,用盐酸溶解后,将溶液转入_________中加水配制成100mL溶液。每次用_____________移取25.00mL该溶液,用0.0100mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,平均消耗标准溶液V mL。
② 计算:菠菜中草酸盐(以C2O42-计)的质量分数为___________________。(只列式不计算。C2O42-的化学式量为88)
③ 讨论:用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液,结果可能偏高,原因是 。
钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:
已知:① Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7
② Ba(NO3)2在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小
③ KSP(BaSO4)=1.1×10-10,KSP (BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式说明提纯原理: 。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为:
。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 ;
A.BaCl2 | B.BaCO3 | C.Ba(NO3)2 | D.Ba(OH)2 |
(5)操作III为 。
(6)过滤3后的母液应循环到容器 中。(填“a”、“b”或“c”)
(7)称取w克晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m克,则该Ba(NO3)2的纯度为 (相对分子质量:Ba(NO3)2为261,BaSO4为233)。
某工厂废液中含有苯酚、乙酸,实验小组对该废液进行探究,设计如下方案:
己知熔点:乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸点:乙酸118℃、苯酚182℃。
(1)写出②的反应化学方程式 。
(2)②中分离B的操作名称是 。
(3)现对物质C的性质进行实验探究,请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录,在答题卡上填写出实验操作、预期现象和现象解释。
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、2moL·L—1NaOH、0.1 mol ?L—1KSCN、酸性KMnO4溶 液、FeCl3溶液、饱和溴水、紫色石蕊试液。
实验操作 | 预期现象 | 现象解释 |
步骤1:取少量C放入a试管,加入少量蒸馏水,振荡。 | | |
步骤2:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管,往b试管 | 产生白色沉淀 | |
步骤3:往c试管 | | C与加入的试剂发生显色反应。 |
(4)称取一定量的C试样,用水溶解后全部转移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液 25.00mL,加入浓度为0.0500 moL·L-1的溴水溶液30.00mL,放置。待反应完全后,加入过量的KI,再用0.1100 moL?L-1Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗去Na2S2O3标准溶液11.80mL。则试样中C物质的量的计算表达式为: 。 (部分反应离子方程式:I2+2S2O32—=2I—+S4O62—)
下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.用图1装置制取并收集干燥纯净的NH3 |
B.用图2装置实验室制备Fe(OH)2 |
C.装置3收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积 |
D.装置4可用于实验室制取乙酸乙酯 |