17．实验室制备正丁醚的原理如下:2CH3CH2CH2OH$\stackrel{H {2}SO {4}.134-135℃}{?}$CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O温度高于13——青夏教育精英家教网—

实验室制备正丁醚的原理如下：
2CH₃CH₂CH₂OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}，134-135℃}{?}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
温度高于135℃会发生副反应生成丁烯．相关物质的物理性质如下表：

物质	密度/g•mL^-1	熔点/℃	沸点/℃	水溶性
正丁醇	0.81	-89.8	117.7	微溶于水
正丁醚	0.769	-98	142	不溶于水

实验步骤如下（装置如图所示）：
a．在100mL三颈烧瓶中加入36.5mL正丁醇和约10mL浓硫酸，混合均匀，并加入几粒沸石．
b．在三颈烧瓶的一瓶口装上温度计，另一瓶口装上分水器，分水器上端接回流冷凝管．
c．在分水管中放置2mL水，然后加热到134-135℃，回流，可观察到分水器中水面缓慢上升．
d．实验结束后，冷却反应物，然后将反应后的混合液体倒入35mL水中，充分振摇，静置后分液，分出粗产品．
试回答：
（1）温度高于135℃时所发生反应的化学方程式为CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O；
（2）实验中为控制温度在134-135℃，最好选用的加热方式为③；
①水浴 ②砂浴 ③油浴
（3）为提纯粗产品，分别进行了①加入无水氯化钙、②水洗、③碳酸氢钠溶液洗涤，则正确的操作顺序为③②①，其中使用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是去除反应的催化剂硫酸，进行水洗时，所用的主要玻璃仪器名称为分液漏斗，该仪器在使用前需要时行的操作是检漏．
（4）在该实验过程中，判断反应基本进行完全的现象是分水器中液面不再上升；
（5）若最终得到13.0g正丁醚，则该实验的产率为50.0%．

16．锶（Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与钙和钡属于第ⅡA族元素．
（1）碱性；Sr（OH）₂＜Ba（OH）₂（填“＜”或“＞”；锶的化学性质与钙和钡类似，用原子结构的观点解释其原因是同一主族元素，原子最外层电子数相同．
（2）碳酸锶是最重要的锶化合物．用含SrSO₄和少量BaSO₄、BaCO₃、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂的天青石制备SrCO₃，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应，过滤；
Ⅱ．向滤渣中加入足量盐酸充分反应，过滤；
Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入足量的稀硫酸，过滤；
Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入氯水，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；
Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量的碳酸氢铵溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，烘干，得SrSO₃．
已知：ⅰ．相同温度时溶解度：BaSO₄＜SrCO₃＜SrSO₄＜CaSO₄
ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

物质	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Al（OH）₃
开始沉淀的pH	1.9	7.0	3.4
完全沉淀的pH	3.2	9.0	4.7

①步骤Ⅰ中，反应的化学方程式是SrSO₄+Na₂CO₃=SrCO₃+Na₂SO₄．为提高此步骤中锶的转化效果可以采取的措施有（任答两点即可）：增加碳酸钠溶液，搅拌．
  ②步骤Ⅱ中，能与盐酸反应而溶解的物质有SrCO₃、BaCO₃、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃．
  ③步骤Ⅳ的目的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，使Fe³⁺和Al³⁺沉淀完全．
  ④下列关于该工艺流程的说法正确的是ac（填字母代号）．
   a．该工艺产生的废液含较多的NH4⁺、Na⁺、SO₄^2-、Cl^-
   b．SiO₂在步骤Ⅰ操作时被过滤除去
   c．步骤Ⅴ中反应时，加入NaOH溶液可以提高NH₄HCO₃的利用率．

15．某酸性FeSO₃溶液中含有少量的SnSO₄，为得到纯净的硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O），可向溶液中通入H₂S气体至饱和，然后用硫酸酸化至pH=2．过滤后，将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，得到硫酸亚铁晶体．查阅资料，得到相关物质的有关数据如下表：

25℃	pH	25℃	pH
饱和H₂S溶液	3.9	FeS开始沉淀	3.0
SnS沉淀完全	1.6	FeS沉淀完全	5.5

（1）用硫酸亚铁晶体配置FeSO₄溶液时还需加入的物质是铁粉和稀硫酸．
（2）为检验制得的硫酸亚铁晶体中是否含有Fe³⁺，可选用的试剂为AC．
A．KSCN溶液B．稀硫酸C．淀粉-KI溶液D．KMnO₄溶液
（3）通入H₂S气体至饱和的目的是除去溶液中的Sn²⁺离子，并防止Fe²⁺被氧化；用硫酸酸化至pH=2的目的是防止Fe²⁺离子生成沉淀．
（4）为研究硫酸亚铁晶体的热分解，某兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品，按图1装置进行高温加热，使其完全分解（硫酸亚铁晶体在高温条件下回分解为三种化合物和一种单质，该单质能使带火星的木条复燃），对所得产物进行探究，并通过称量装置B的质量测出x的值．

①装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中含有二氧化硫．
②实验中要持续通入氮气，否则测出的x会偏小（填“偏于”、“偏于”或“不变”）．
③硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色，将其加入足量稀盐酸中，固体全部溶解，得黄色溶液．
④某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体进行热分解，获得相关数据，绘制成的固体质量与分解温度的关系图如图2，根据图中有关数据，可计算出x为7．

14．无水AlCl₃可用有机合成的催化剂，食品膨松剂等．已知AlCl₃、FeCl₃分别在183℃、315℃时升华，无水AlCl₃遇潮湿空气即产生大量白雾，
工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是碳单质）制备无水AlCl₃的流程如图1：

（1）焙烧炉中发生反应：①Fe₂O₃（s）+3C（s）?2Fe（s）+3CO（g）；
②3CO（g）+Fe₂O₃（s）?2Fe（s）+3CO₂（g）
则反应②的平衡常数的表达式为K=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$．
（2）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C在高温下发生反应的化学方程式为A1₂O₃+3C1₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2A1C1₃+3CO；炉气中含有大量CO和少量Cl₂，可用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，其离子方程式为SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺．
（3）精制无水AlCl₃的合格品中，AlCl₃的质量分数不得低于96%．现称取16.25g精制后的无水AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，其残留固体质量为0.16g．该样品中AlCl₃的质量分数为98%．
（4）实验室可用下列装置制备无水AlCl₃．装置A中的化学反应方程式为MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O装置B、C中应盛放的试剂名称分别为饱和食盐水、浓硫酸，F中所盛放试剂是浓硫酸其作用是防止水蒸气进入E装置．

13．K₃[Fe（C₂O₄）₃]-3H₂O（三草酸合铁酸钾晶体）为草绿色晶体．溶于水，难溶于乙醇．110℃下失去结晶水，230℃分解：是制备负载型活性炭催化剂的主要原料．
实验室利用（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O（硫酸亚铁铵晶体）、H₂C₂O₄（草酸）、K₂C₂O₄（草酸钾）、30%双氧水等为原料制备三草酸和铁酸钾晶体的部分实验过程如下：

已知：沉淀FeC₂O₄•2H₂O既难溶于水又难溶于强酸
6FeC₂O₄+3H₂O₂+6K₂C₂O₄═4K₃[Fe（C₂O₄）₃]+2Fe（OH）₃↓
2Fe（OH）₃+3H₂C₂O₄+3K₂C₂O₄═2K₃[Fe（C₂O₄）₃]+6H₂O
（1）检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是KSCN；溶解时加几滴稀硫酸的目的是抑制Fe²⁺水解．
（2）检验硫酸亚铁铵溶液H₂C₂O₄溶液反应生成FeC₂O₄•2H₂O沉淀，写出该反应方程式：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O+H₂C₂O₄=FeC₂O₄•2H₂O↓+（NH₄）₂SO₄+H₂SO₄+4H₂O；沉淀过滤后，洗涤1的操作方法是向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作数次．
（3）在沉淀中加入饱和的K₂C₂O₄溶液，并用40℃左右水溶加热，再向其汇总慢慢滴加足量的30%H₂O₂溶液，不断搅拌，此过程需保持温度在40℃左右，可能的原因是温度太高双氧水容易分解，温度太低反应速率太慢．加入30%过氧化氢溶液完全反应后，煮沸的目的是除去过量的双氧水
（4）洗涤2中所用洗涤试剂最合适的是C（填选项字母）．
A．草酸钠溶液 B．蒸馏水 C．乙醇 D．KCl溶液
（5）为了不浪费药品，95%乙醇水溶液进行回收的方法是蒸馏，所用的主要玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计（任写两种）等．

12．电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：

成分	CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	CaS	其他不溶于酸的物质
质量分数（%）	65～66	3.5～5.0	1.5～3.5	0.2～0.8	0.2～1.1	1.0～1.8	23-26

用电石浆可生产无水CaCl₂，某化工厂设计了以下工艺流程：

已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl₂•6H₂O；H₂S是一种酸性气体，且具有还原性．
（1）反应器中加入的酸应选用盐酸．
（2）脱色槽中应加入的物质X是活性炭；设备A的作用是蒸发浓缩；设备B的名称为过滤器；设备C的作用是脱水干燥．
（3）为了满足环保要求，需将废气H₂S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是C_．反应的化学方程式为Ca（OH）₂+H₂S=CaS+2H₂O．
A．水 B．浓硫酸 C．石灰乳 D．硝酸
（4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益．
（5）氯碱工业离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H₂↑+Cl₂↑．

11．二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂．制备ClO₂的方法有多种．

（1）纤维素还原法制ClO₂．其原理是：纤维素水解得到的最终产物A与NaClO₃反应生成ClO₂．完成反应的化学方程式：其流程如下：
□1C₆H₁₂O₆+□NaClO₃+□H₂SO₄═□ClO₂↑+□CO₂↑+□H₂O+□12Na₂SO₄
（2）电解食盐水制取ClO₂，其流程如图1：
①粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质．除杂操作时，往粗盐水中加入试剂的顺序依次为BaCl₂、NaOH和Na₂CO₃或NaOH、BaCl₂和Na₂CO₃（填化学式），充分反应后将沉淀一并滤去，再加入盐酸．
②食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO₃）与盐酸在发生器中反应生成ClO₂，写出发生器中生成ClO₂的化学方程式2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O．
③上述流程中，可循环利用的物质有NaCl、Cl₂；按照绿色化学原则，电解槽阴极产生的气体与方框中物质的物质的量之比为6：5时，原子的利用率为100%．
（3）实验室以NH₄Cl、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料制备ClO₂的流程下如图2：
已知：（I）A气体在标准状况下的密度为0.089g/L；
（Ⅱ）气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
①电解时，发生反应的化学方程式为NH₄Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3H₂↑+NCl₃．
②NCl₃与NaClO₂（亚氯酸钠）按物质的量之比为1：6混合，在溶液中恰好反应生成ClO₂，该反应的离子方程式为NCl₃+6ClO₂^-+3H₂O=6ClO₂↑+NH₃↑+3Cl^-+3OH^-．

10．正溴丁烷（CH₃CH₂CH₂CH₂Br）是一种重要的有机合成工业原料．在实验中可利用如图1装置（加热或夹持装置省略）制备正溴丁烷．制备时的化学反应方程式及有关数据如下：NaBr+H₂SO₄=HBr+NaHSO₄
C₄H₉OH+HB$\stackrel{浓硫酸}{→}$rC₄H₉Br+H₂O

物质	相对分子质量	密度/g•cm^-3	沸点/℃	水中溶解性
正丁醇	74	0.80	117.3	微溶
正溴丁烷	137	1.27	101.6	难溶
溴化氢	81	---	---	极易溶解

实验步骤：在装置A中加入2mL水，并小心加入28mL浓硫酸，混合均匀后冷却至室温．再依次加入18.5mL正丁醇和26g溴化钠，充分摇振后加入沸石，连接气体吸收装置C．将装置A置于石棉网上加热至沸腾，然后调节为小火使反应物保持平稳地回流．一段时间后停止加热，待反应液冷却后，拆去装置B，改为蒸馏装置，蒸出粗正溴丁烷．
请回答下列问题；
（1）仪器A的名称是圆底烧瓶，仪器B的作用是冷却、回流．操作中加入沸石的作用是防止暴沸．
（2）装置C中盛装的液体是NaOH溶液，其作用是吸收逸出的溴化氢，防止其污染空气．
（3）制备的粗产物正溴丁烷中往往含有水分、正丁醇等杂质，加入干燥剂出去水分后，再由图2操作中的d制备纯净的正溴丁烷．
（4）若制备实验的“回流”过程中不采用“调节为小火”，仍采用大火加热回流，则会使产品产率偏低（填“高”或“低”），试说出其中一种原因：大火，副反应多或产物逸出较多．
（5）若最终得到13.6g纯净的正溴丁烷，则该实验的产率是49.6%（保留三位有效数字）

9．高锰酸钾在实验室和工农业中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾其部分流程如图：
（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是SiO₂+2KOH═K₂SiO₃+H₂O（用化学方程式表示）．

（2）第④步通入CO₂，可以使MnO₄^2-发生反应，生成MnO₄^-和MnO₂，反应的离子方程式为3MnO₄^2-+2CO₂=2MnO₄^-+MnO₂↓+2CO₃^2-，则完成反应时，转化为KMnO₄和K₂MnO₄占全部K₂MnO₄的百分率约为66.7%（精确到0.1%）
（3）第⑤步趁热过滤的目的是减少过滤的损耗．
（4）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．干燥过程中，温度不宜过高，其原因是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（用化学方程式表示）．
（5）H₂O₂和KMnO₄都是常有的强氧化剂．若向H₂O₂溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，写出该反应的离子方程式：2MnO₄^-+6H⁺+5H₂O₂=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，该反应说明H₂O₂的氧化性比KMnO₄弱（填“强”或“弱”）

8．二氧化钛（TiO₂ ）是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理．某工厂用古有Fe₂O₃ 的钛铁矿（主要成分为FeTiO₃ ）为原料制备二氧化钛，其流程如图1：

（1）步骤①中，Fe₂O₃ 与H₂SO₄ 反应的离子方程式是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（2）步骤②中，加Fe粉的作用是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺（用离子方程式表示）；步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的b（填标号）．
a熔沸点差异 b溶解性差异 c氧化性、还原性差异
（3）步骤④中，TiO₂⁺ 水解生成H₂TiO₃ 的离子方程式是TiO²⁺+2H₂O═H₂TiO₃↓+2H⁺
（4）可利用生产过程中的废渣与软锰矿（主要成分MnO₂ ）反应生产硫酸锰，则反应的离子方程式为MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O．
（5）利用如图2装置，石墨作阳极，钛网作阴极，熔融CaF₂-CaO 做电解质，可获得金属钙，钙再作为还原剂，可还原二氧化钛制备金属钛．
（6）工业上用4.0吨钛铁矿制得1.6吨的二氧化钛，则钛铁矿中钛元素的质量分数是24%．（假设生产过程中钛没有损失）

0 170961 170969 170975 170979 170985 170987 170991 170997 170999 171005 171011 171015 171017 171021 171027 171029 171035 171039 171041 171045 171047 171051 171053 171055 171056 171057 171059 171060 171061 171063 171065 171069 171071 171075 171077 171081 171087 171089 171095 171099 171101 171105 171111 171117 171119 171125 171129 171131 171137 171141 171147 171155 203614

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