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20.明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水会形成胶体.工业明胶制成的胶囊中往往含有超标的重金属Cr,因而对人体造成伤害.
(1)用一束光照射明胶水溶液,可观察到丁达尔现象.
(2)Na2CrO4是工业中常用的氧化剂,工业上可用FeCr2O4(Cr元素的化合价为+3)制Na2CrO4,其反应为4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2═8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
①FeCr2O4中铁元素的化合价为+2,用氧化物的形式表示FeCr2O4的化学式:FeO•Cr2O3
②该反应的氧化产物是Na2CrO4、Fe2O3;每生成1mol Na2CrO4时,转移电子3.5mol.

分析 (1)明胶水溶液属于胶体,用一束光照射会形成丁达尔效应;
(2)①根据化合价代数和为0计算Fe元素化合价,根据化合价书写氧化物,改写成氧化物形式,注意Fe、Cr原子数目之比为1:2;
②元素化合价升高,发生氧化反应,得到氧化产物;反应中只有O元素化合价降低,根据方程式计算氧气物质的量,再根据O元素化合价变化计算转移电子.

解答 解:(1)明胶水溶液属于胶体,用一束光照射可观察到丁达尔现象,故答案为:丁达尔;
(2)①令FeCr2O4中铁元素的化合价为a,根据化合价代数和为0,则a+2×(+3)+4×(-2)=0,解得a=+2,
用氧化物的形式表示FeCr2O4的化学式:FeO•Cr2O3
故答案为:+2;FeO•Cr2O3
②反应中Cr元素化合价有+3价升高为+6价,Fe元素化合价由+2价升高为+3价,故Na2CrO4、Fe2O3是氧化产物;反应中只有O元素化合价降低,每生成1mol Na2CrO4时消耗氧气为1mol×$\frac{7}{4}$,转移电子为:1mol×$\frac{7}{4}$×2=3.5mol,
故答案为:3.5.

点评 本题考查胶体性质、氧化还原反应基本概念与计算等,难度不大,注意基础知识的理解掌握.

练习册系列答案
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9.有机物的反应往往伴随副反应发生,因此需要分离提纯.有一种水果香精的合成步骤如下:
Ⅰ合成:
在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL(9.3g,0.125mL)正丁醇、7.2mL(7.5g,0.125mol)冰醋酸和3~4滴浓H2SO4,摇匀后,加几粒沸石,再按图1所示装置安装好.在分水器中预先加入5.00mL水,其水面低于分水去回流支管下沿3~5mm,然后用小火加热,反应大约40min.
Ⅱ分离提纯:
①将烧瓶中反应后的混合物冷却后与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗,依次用10mL水、10mL10%碳酸钠溶液洗至无酸性(pH=7),充分震荡后静置,分去水层.
②将酯层倒入小锥形瓶中,加少量无水硫酸镁干燥
③将乙酸正丁酯粗产品转入50mL蒸馏烧瓶中,加几粒沸石进行常压蒸馏,收集产品,主要试剂及产物的物理常数如表:
化合物正丁醇冰醋酸乙酸正丁酯正丁醚
密度/(g/mL)0.8101.0490.8820.7689
沸点/℃117.8118.1126.1143
在水中的溶解性易溶易溶难溶难溶
制备过程中还可能与的副反应有2CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
根据以上信息回答下列问题:
(1)合成和分离过程中均使用沸石,其作用防止液体加热时发生暴沸.
(2)如图1整个装置可看作由分水器、圆底烧瓶和冷凝管组成,其中冷水应从b(填a或b)管口通入.
(3)在操作步骤②后(即酯层用无水硫酸镁干燥后),应先过滤(填实验操作名称),然后将乙酸正丁酯粗产品转入蒸馏烧瓶中,如果蒸馏装置如图2所示,则收集到的产品中可能混有正丁醚杂质.
(4)步骤③的常压蒸馏,需控制一定的温度,你认为在bd中加热比较合适(请从下列选项中选择).
A.水     B.甘油(沸点290℃)    C.沙子      D.石蜡油(沸点200~300℃)
(5)如何根据装置中的实验现象判断该合成反应达到了终点分水器中水面不再升高.
(6)反应结束后,若放出的水为6.98mL(水的密度为1g/mL),则正丁醇的利用率约为88%.

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