题目内容
【题目】磷化氢是一种有大蒜气味的、无色剧毒的强还原性气体,易在空气中自燃,一般在稀释状态下使用能降低风险。某科研小组拟用水解法制备并冷凝收集部分干燥的,再利用未液化的余气继续探究其热分解情况。实验装置图及编号如下导管和部分夹持装置省略,其中装置D是鼓泡器,用于监测的流速。
(1)写出水解法制备的化学反应方程式________。由于水解反应太剧烈,为了减缓反应速率实验室可用________代替水。
(2)实验装置接口的正确连接顺序为________。
(3)中盛装石棉绒的仪器名称是________;装置E中装有足量的,实验中需持续通入后续装置,其作用主要有________答两点即可。
(4)中反应一段时间后,出现白色蜡状固体,经检验为白磷。写出该反应的化学方程式________。
(5)在溶液吸收未反应的气体过程中,产生和两种常见的最高价含氧酸,反应化学方程式为________;已知足量时,可继续被还原生成Cu单质。该小组为了测定此次制备的体积分数,收集到A装置出口的气体体积为已折算为标准状况,刚好被的溶液完全吸收,经过滤、洗涤、干燥后,得到单质,则的体积分数为________。
【答案】 饱和NaCl溶液或饱和溶液 或 硬质玻璃管 排净装置内的空气,防止自燃 稀释生成的,降低风险 使全部被吸收;
【解析】
(1)属于弱酸强碱盐,溶于水显碱性,水解生成和,化学反应方程式为:,与水反应速率太快,可以用饱和NaCl溶液或饱和溶液代替水;
(2)控制氮气的流速,利用氮气将产生的带入装置C冷却液化,然后将未冷却的干燥后进行加热分解,最后利用硫酸铜溶液吸收多余的,选择连接装置;
(3)中盛装石棉绒的仪器名称是硬质玻璃管;装置E中装有足量的,实验中需持续通入后续装置,其作用主要有:排净装置内的空气,防止自燃 稀释生成的,降低风险 使全部被吸收等;
(4)中分解生成白磷,根据元素守恒可知另一种产物是氢气;
(5)在溶液吸收未反应的气体过程中,产生,两种常见的最高价含氧酸分别为、;收集到A装置出口的气体体积为;与过量反应的化学方程式为:,利用铜的质量求出一部分PH3的物质的量,PH3~~~4Cu,PH3与硫酸铜反应用硫酸铜总的物质的量减去生成铜的硫酸铜的物质的量,另一部分PH3的物质的量用生成的物质的量计算,8CuSO4~~~PH3,算出两步PH3的总的物质的量,换成标况下的体积,除以气体的总体积可以得到气体的体积分数。
水解生成和,化学反应方程式为:;为了减缓反应速率实验室可用饱和NaCl溶液或饱和溶液代替水;
控制氮气的流速,利用氮气将产生的带入装置C冷却液化,然后将未冷却的干燥后进行加热分解,最后利用硫酸铜溶液吸收多余的,所以连接顺序为:或;
中盛装石棉绒的仪器名称是硬质玻璃管;装置E中装有足量的,实验中需持续通入后续装置,其作用主要有:排净装置内的空气,防止自燃 稀释生成的,降低风险 使全部被吸收等;
中分解生成白磷,根据元素守恒可知另一种产物是氢气,反应的化学方程式为:;
在溶液吸收未反应的气体过程中,产生,两种常见的最高价含氧酸分别为、,反应化学方程式为:;与过量反应的化学方程式为:,设生成640mgCu需要的物质的量为x,则
,解得;
生成的物质的量为,设生成需要的物质的量为y,则
解得
所以的体积分数为:;
故答案为:。
【题目】草酸二甲酯可用作制备维生素B13的中间体,也可用作增塑剂。实验室以草酸和甲醇为原料制备草酸二甲酯的一种方法如下:。
相关物质的有关数据如下表所示:
物质 | 苯 | 甲醇 | 草酸二甲酯 |
熔点/℃ | 5.5 | -97 | 54 |
沸点/℃ | 80.1 | 64.3 | 163.5 |
相对分子质量 | 78 | 32 | 118 |
水溶性 | 不溶 | 互溶 | 不溶 |
实验过程:向如图反应装置中加入27g草酸、40g无水甲醇、100ml苯、5ml浓硫酸,搅拌下加热回流;待反应完全后,分离出甲醇和苯,所得反应液经水洗,有机层再用10%的碳酸钠溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤,加无水氯化钙固体干燥;过滤,滤液冷却后析出晶体,干燥,得草酸二甲酯30.1g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____________,反应过程中冷却水应从________(填“a”或“b”)口进入。
(2)分离出甲醇和苯的操作名称为______________________________。
(3)用10%的碳酸钠溶液洗涤的目的是____________________________________。
(4)甲醇过量的目的是________________________________________________,浓硫酸的作用是_____________________________________________。
(5)分水器的优点是__________________________________________(任写一点)。
(6)本实验的产率是___________(保留三位有效数字)。