纳米材料在绝大多数同学眼里都非常神秘。某化学学习小组决定通过查阅有关资料,自己动手实验,制备纳米铁粉。

【实验原理】

⑴用硫酸亚铁、草酸两溶液制备草酸亚铁晶体(溶解度较小)。该反应的化学方程式是                        

⑵焙烧草酸亚铁晶体:FeC2O4·2H2OFe+2CO2↑+2H2O↑

【操作步骤】

⑴草酸亚铁晶体的制备

①现有烧杯、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平、FeSO4、草酸等实验用品,为配制上述两溶液,缺少的仪器有                                  

②若配制的FeSO4溶液略呈黄色,可能的原因是                                    

③检验草酸亚铁晶体是否洗净的方法是                                      

⑵纳米铁粉的制备

将一根长度约为12 cm~14cm的玻璃管在酒精喷灯上烧制成如图所示形状,向其中加入黄色草酸亚铁晶体。再将管口部分加热拉细,然后在酒精喷灯上均匀加热。当草酸亚铁粉末受热完全变黑,立即将管口拉细的部分放在火焰烧熔封闭,这样便得到了高纯度的纳米铁粉。

①实验中分解产生CO2所起的作用是                                      

②指导老师提醒同学们应准确把握玻璃管的烧熔封闭时间。你认为烧熔过早、过晚的后果是                                             

阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的:



                                                 

 + (CH3CO)2                    + CH3COOH


 (水杨酸)            (乙酸酐)           (阿斯匹林)

    


在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子间也能发生缩合反应,生成少量聚合物(副产物)。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下:

        向150mL干燥锥形瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后,控制温度在85~90℃条件下反应5~10min。然后冷却,即有乙酰水杨酸晶体析出。

        减压过虑,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体被收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽滤,尽量交溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上,在空气中风干。

        将粗产品置于100mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌2~3分钟,直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤,用5~10mL蒸馏水洗涤沉淀,合并滤液于烧杯中,不断搅拌,慢慢加入15mL4mol/L盐酸,将烧杯置于冷水中冷却,即有晶体析出。抽滤,用冷水洗涤晶体1~2次,再抽干水分,即得产品。

   请回答下列问题:

   (1) 第①步中,要控制反应温度在85~90℃,应采用_________ 加热方法。用这种加热方法需要的玻璃仪器有__________。

   (2) 在第②步中,用冷水洗涤晶体,其目的是___________________________

 (3) 第③步中,加入碳酸氢钠的作用是____________________

      加入盐酸的作用是________________________

   (4) 如何检验产品中是否混有水杨本?___________________________

某工业铁红中混有一种黑色的铁的氧化物杂质,为了解杂质的成分及测定铁红的纯度,化学兴趣小组的同学进行了实验探究。请你参与过程分析与交流。

 [查阅资料]

 ①铁的常见氧化物

 氧化亚铁(FeO)黑色固体,ω(Fe)=77.8%; 氧化铁(Fe2O3)红色固体,俗称铁红,

 ω(Fe)=70.0%;四氧化三铁(Fe3O4)黑色固体,俗称磁性氧化铁,ω(Fe)=72.4%。

 ②草酸(乙二酸H2CO4)在浓H2SO4存在下受热分解的化学方程式为:


           

 [实验准备]

 ①实验的装置图如下


a、草酸    b、工业铁红    c、NaOH溶液    d、澄清石灰水    e、浓H2SO4   f、盐酸

[实验及数据]

取不同质量的样品进行实验,所得实验数据如下:



讨论与分析]       

(1)兴趣小组的同学拟以纯净的CO还原铁的氧化物,所设计的实验装置中D、E、F应分别盛放的试剂为                          、(填写序号,下同),其作用依次是               

                                           

上述装置还有不完善之处,你建议改进措施是                                             

                                                                                     

(2)由实验数据不难得出,有—组实验数据不可靠,该组数据是      (填序号),该工业粗铁红所含杂质的化学式为            

(3)该工业铁红中ω(Fe2O3)=            


乙酸乙酯是重要的工业原料和溶剂,通常混有少许乙醇和乙酸。

某学习小组利用图1装置制取乙酸乙酯粗产品,再分析乙酸乙酯

的含量。


乙酸乙酯

乙醇

乙酸

沸点

77.1℃

78.5℃

117.9℃

操作步骤如下:

(I)准确称量20.0g乙酸乙酯粗品于锥形瓶中,用0.50mol·L1NaOH滴定(酚酞做指示剂)。终点时消耗NaOH溶液的体积为40.0mL

(II)另取20.0g乙酸乙酯粗产品于250mL锥形瓶中,加入100mL 2.1mol·L1NaOH溶液混合均匀后,装上冷凝箱,在水浴上加热回流约1小时,装置如图2所示。待冷却后,用0.50mol·L1HCl滴定过量的NaOH。终点时消耗盐酸的体积为20.0mL。

       回答下列问题:

(1)实验(II)中冷水从冷水凝管的       (填a或b)管口通入。

(2)利用实验(I)、(II)测量的数据计算粗产物中乙酸

        乙酯的质量分数为         

(3)实验结束后,同学们对粗产品中乙酸乙酯的含量不高进行讨论。

①有人认为是实验(II)带来的误差。建议将图2中的锥形瓶改为

三颈瓶,装置如图3,在三颈瓶的c、d口装配相关的仪器并进行

恰当的操作,可以提高测定的精确度。你认为在三颈瓶的c、d口

装配相关的仪器或操作是:        (填字母);

A.装上温度计,严格控制反应温度

B.实验中经常打开瓶口,用玻璃进行搅拌

C.在反应后期,用事先安装的分液漏斗添加一定量的NaOH溶液

②还有同学认为改进乙酸乙酯的制取装置(图1)才能提高产率。拟出你的一条改进建议                                                                        

 0  44070  44078  44084  44088  44094  44096  44100  44106  44108  44114  44120  44124  44126  44130  44136  44138  44144  44148  44150  44154  44156  44160  44162  44164  44165  44166  44168  44169  44170  44172  44174  44178  44180  44184  44186  44190  44196  44198  44204  44208  44210  44214  44220  44226  44228  44234  44238  44240  44246  44250  44256  44264  211419 

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