题目内容
【题目】甲同学设计并进行了如下实验,以探究乙炔与溴的加成反应:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入足量的溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色的溶液里有少许黄色浑浊,推测在制得乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中的两个化学方程式:_______________、____________。
(2)乙认为甲设计的实验不能验证此反应为加成反应,其理由是________________。
A.使溴水褪色的物质,就是乙炔
B.使溴水褪色的反应就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙炔
D.使溴水褪色的反应未必是加成反应
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是_________,在验证过程中必须全部除去,它与溴水反应的化学方程式是________________________________________________________。
(4)请你选用下列三个装置(见下图)(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。
![]()
![]()
___、___、___、___
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是___。
【答案】CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ CH≡CH+2Br2→CHBr2—CHBr2 C 、D H2S Br2+H2S=S↓+2HBr b a CuSO4溶液 CuSO4溶液 如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证
【解析】
(1)电石与水反应生成乙炔,反应的方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;乙炔含有碳碳三键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,反应的化学方程式为CH≡CH+2Br2→CHBr2—CHBr2。
(2)A.能使溴水褪色的物质不一定就是乙炔,A错误;B.使溴水褪色的反应也不一定就是加成反应,B错误;C.使溴水褪色的物质未必是乙炔,C正确;D.使溴水褪色的反应也未必是加成反应,D正确,答案选CD。
(3)电石中含有杂质,与水生成的乙炔中含有H2S。硫化氢具有还原性,能把溴水氧化,反应的化学方程式为Br2+H2S=S↓+2HBr。
(4)硫化氢能与硫酸铜溶液反应生成黑色沉淀硫化铜,所以需要利用硫酸铜除去硫化氢。为检验是否除尽,则还需要再次通过硫酸铜溶液。
(5)由于如果发生取代反应,则必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证。
【题目】锌灰是炼锌厂的烟道灰,含ZnO 35%以上,还含有少量的氧化锰(MnO)、氧化铜、 铁的氧化物和不溶于酸的杂质,工业上常用酸浸法回收 ZnSO4·7H2O。已知 ZnSO4·7H2O 晶体易溶于水,难溶于酒精,某兴趣小组实验室模拟回收 ZnSO4·7H2O 晶体,流程如下:
![]()
请回答:
(1)分析步骤 II 中的操作和原理, 回答下列问题:
①结合表 1、 2,分析选择的 pH 及温度分别是______________________, 其中, 可以采用加入_________________________来调节 pH ;
表1 pH对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
pH | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 产品中Fe的含量% | 产品中其他重金属含量% |
1 | 114.32 | 0.750 | 0.059 |
2 | 114.4 | 0.086 | 0.056 |
3 | 113.68 | 0.034 | 0.054 |
4 | 113.60 | 0.010 | 0.050 |
5 | 112.43 | 0.010 | 0.050 |
表2 温度对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
温度 (℃) | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 产品中F的含量% | 产品中其他重金属含量% |
20 | 111.45 | 0.011 | 0.052 |
40 | 112.89 | 0.010 | 0.051 |
60 | 113.30 | 0.010 | 0.050 |
80 | 113.80 | 0.010 | 0.050 |
90 | 114.40 | 0.091 | 0.048 |
②酸性 KMnO4 溶液将溶液中的 Fe2+氧化,生成两种沉淀;同时,过量的高锰酸钾在微酸性的条件能自动分解生成MnO2 沉淀。试写出在该环境下,KMnO4 溶液氧化 Fe2+的离子反应方程式_________________________________________。 若用稀硝酸做氧化剂,除了产物中可能含有 Zn(NO3)2 外,还可能的缺点是:_________________________;
(2)分析整个实验过程中,回答下列问题:
①滤渣 B 的主要成分为___________________________;
②如何检验滤液B中是否含有铁元素_____________________________________;
③写出生成滤渣C的离子方程式__________________________________________;
(3)为测定 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度,可用 K4Fe(CN)6 标准液进行滴定。主要原理如下:2K4Fe(CN)6+ 3ZnSO4= K2Zn3[Fe(CN)6]2↓+ 3K2SO4
准确称取 5.000g ZnSO4·7H2O 晶体,用蒸馏水溶解并定容至 250mL,准确移取该溶液 25.00mL至锥形瓶中,用 0.0500mol/L K4Fe(CN)6 溶液进行滴定,所得数据如下表:
实验次数 | 滴定前读数/mL | 滴定后读数/mL |
1 | 0.10 | 19.92 |
2 | 1.34 | 21.12 |
3 | 0.00 | 20.10 |
则 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度是_______________(以质量分数表示,保留到小数点后两位)。