题目内容
【题目】(1)乙醇与乙酸在浓硫酸作用下的反应装置如图(酒精灯等在图中均已略去)。试管b中盛有________溶液。加热一段时间后,试管b溶液上方有一层油状液体,该油状液体的名称是_________。乙醇与乙酸反应的化学方程式为__________________________________
(2)某待测液中可能含有Al3+、Fe3+、Na+、NH4+、Cl-等离子,现通过如下实验对其中的阳离子进行检验:
①取少量待测液,仔细观察,呈无色;
②向上述待测液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先有白色沉淀生成,后沉淀又完全溶解。实验过程中还有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
据此可以判断该待测液中一定含有的阳离子是_____,一定没有的阳离子是____。
【答案】 饱和碳酸钠溶液 乙酸乙酯 CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O Al3+ 、NH4+ Fe3+
【解析】(1)乙醇与乙酸在浓硫酸作用下的反应生成乙酸乙酯,冷凝后的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质,可以用饱和碳酸钠溶液除去,因此试管b中盛放饱和碳酸钠溶液溶液。乙酸乙酯密度比水小,难溶于水,试管b溶液上方有一层油状液体是乙酸乙酯。乙醇与乙酸反应的化学方程式为CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O,故答案为:饱和碳酸钠溶液;乙酸乙酯;CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O;
(2)某待测液中可能含有Al3+、Fe3+、Na+、NH4+、Cl-等离子。①取少量待测液,仔细观察,呈无色,说明不存在Fe3+;②向上述待测液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先有白色沉淀生成,后沉淀又完全溶解,说明含有Al3+,实验过程中还有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明含有NH4+。据此可以判断该待测液中一定含有的阳离子是Al3+ 、NH4+,一定没有的阳离子是Fe3+,故答案为:Al3+ 、NH4+;Fe3+。
【题目】中学教材显示“浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性,能使铁钝化”。某学习小组对“具有该四个特性的浓硫酸的浓度范围”进行了以下实验探究。
(1)配制不同浓度的硫酸用18.4 mol/L的浓硫酸配制不同浓度的硫酸。下列操作正确的是_____。
A.量取浓硫酸 B.稀释浓硫酸 C.转移入容量瓶 D.定容
(2)浓硫酸的吸水性、脱水性、纯化与浓度的关系
①浓硫酸的吸水性:各取0.5g胆矾颗粒于试管中,分别加入3mL不同浓度的硫酸。
②浓硫酸的脱水性:各取一根木柴梗于试臂中,分别加入1mL不同浓度的硫酸。
③浓硫酸的钝化:各取约1cm经过砂纸打磨过的铁丝,再向试管中加入3mL不同浓度的硫酸。
实验结果见下表:
实验 | c(H2SO4)/mol/L | 18.4 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 1-5 |
① | 胆矾颜色变化 | 蓝一白 | 蓝一白 | 蓝一白 | 蓝 | 蓝 | 蓝 | 蓝 | 蓝 | 蓝 |
② | 木柴梗颜色变化 | 变黑 | 变黑 | 变黑 | 变黑 | 变黑 | 变黑 | 变黑 | 变黑 | 不变 |
③ | 铁丝表面气泡 | 无 | 无 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 |
结合表格数据回答下列问题:
用化学方程式表示胆矾由“蓝一白”的原因:_______;当硫酸的浓度≥______mol/L时即具有脱水性。
(3)浓硫酸的强氧化性与浓度的关系
在试管中分别加入1小块铜片,再向试管中分别加入2mL 不同浓度的硫酸,用下图所示的装置进行实验。(夹持仪器略去)
①b装置的作用是________
②本实验中证明浓硫酸具有强氧化性的现象是_________、________。
③试管a中加热时产生黑色的固体,经检验该黑色固体中含有Cu2S。写出生成该物质的化学方程式____.
④经过实验发现:c(H2SO4)≥ 6mol/L时,硫酸与铜在加热反应时即可表现强氧化性。有同学预测,铜片与5mol/L的硫酸在长时间持续加热时,也会发生反应。该预测的理由是_______.
(4)综合该小组同学的探究结果,中学教材中同时具有“吸水性、脱水性、使铁钝化、强氧化性”的浓硫酸的浓度范围为________mol/L。