TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。

(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)==TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下

有关性质如下表

物质

熔点/℃

沸点/℃

其他

CCl4

-23

76

与TiCl4互溶

TiCl4

-25

136

遇潮湿空气产生白雾

仪器A的名称是         ,装置E中的试剂是              。反应开始前依次进行如下操作:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为          (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是                 。

(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:

90℃

 
酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)==FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)

水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)==  H2TiO3(s)+H2SO4(aq) 

简要工艺流程如下:

eq \O\AL(  (70℃  钛液I  结晶过滤eq \x(FeSO4·7H2Oeq \x(钛液IIeq \o(eq \o(    eq \o(,\s\②水洗eq \o(――――――→,\s\up9(干燥、煅烧TiO2

①试剂A为           。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是                                    

②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是        。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是          (填化学式)。


柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4  FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是                            (填字母),原因是

                                                           。

a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是

                                                                          。

(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是                            。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是                                                 。

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是

                                                     。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,                            

                                                         ,得到FeSO4溶液,

                                                                         ,得到FeSO4·7H2O晶体。


醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:

可能用到的有关数据如下:

 

相对分子质量

密度/(g·cm3)

沸点/℃

溶解性

环己醇

100

0.9618

161

微溶于水

环己烯

82

0.8102

83

难溶于水

合成反应:

在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 oC。

分离提纯:

反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5% 碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。

(1)装置b的名称是_______________

(2)加入碎瓷片的作用是____________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是____________(填正确答案标号)。

   A.立即补加    B. 冷却后补加  C. 不需初加    D. 重新配料

(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_________________。

(4)分液漏斗在使用前必须清洗干净并________。在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的__________(填“上口倒出”或“下口倒出”)。

(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_________________。

(6)在环已烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有_________(填正确答案标号)。

   A.圆底烧瓶  B. 温度计   C. 吸滤瓶    D. 环形冷凝管   E. 接收器

(7)本实验所得到的环己烯产率是_________(填正确答案标号)。

   A. 41%     B. 50%      C. 61%        D. 70%


FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

I.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:

①检查装置的气密性;

②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成

④.。。。。。。。。

⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封

请回答下列问题:

装置A中反应的化学方程式为——————

第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器,第④步操作是——————

操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)——

装置B中的冷水作用为——————;装置C的名称为————;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:——

在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂

II.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。

FeCl3与H2S反应的离子方程式为——————————————————

电解池中H+再阴极放电产生H2,阳极的电极反应为————————

综合分析实验II的两个反应,可知该实验有两个显著优点:

①H2S的原子利用率100%;②——————————————————


    为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。              

    Ⅰ.AgNO3的氧化性

    将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用第试剂KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

⑴请完成下表:

操作

现象

结论

取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡

   ① 

存在Fe3+

取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入 ②  ,振荡

   ③ 

存在Fe2+

【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+ 

   

Ⅱ. AgNO3的热稳定性性

   用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。

⑵装置B的作用是                     。

⑶经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是                              。

   ⑷【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。

   【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰAg;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O

   【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。

   实验编号

操作

现象

a

加入足量氨水,振荡

黑色固体不溶解

b

加入足量稀硫酸,振荡

黑色固体溶解,并有气体产生

   【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是  ①   (填实验编号)。

   【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出的AgNO3固体热分解的产物有   ②    。


正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。

发生的反应如下:

CH3CH2CH2CH2OH                CH3CH2CH2CHO

反应物和产物的相关数据列表如下:

沸点/。c

密度/(g·cm-3)

水中溶解性

正丁醇

11.72

0.8109

微溶

正丁醛

75.7

0.8017

微溶

实验步骤如下:

将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90—95℃,在E中收集90℃以下的馏分。

将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77℃馏分,产量2.0g。

回答下列问题:

(1)实验中,能否将 Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由

                                                                 。

(2)加入沸石的作用是                 。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是                   。

(3)上述装置图中,B仪器的名称是             ,D仪器的名称是             。

(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是       (填正确答案标号)。

a.润湿          b.干燥      c.检漏         d.标定

(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在       层(填“上”或“下”

(6)反应温度应保持在90—95℃,其原因是                                  。

(7)本实验中,正丁醛的产率为         %。


二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。完成下列填空:

40.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是          (填写字母)。

41.若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠

       g(保留一位小数);如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠        g (保留一位小数)。

42.实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。

石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:

碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:

已知:

试剂

Ca(OH)2

NaOH

价格(元/kg)

0.36

2.9

吸收SO2的成本(元/mol)

0.027

0.232

石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是                      。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是                  ,缺点是                  。

43.在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。

 0  141603  141611  141617  141621  141627  141629  141633  141639  141641  141647  141653  141657  141659  141663  141669  141671  141677  141681  141683  141687  141689  141693  141695  141697  141698  141699  141701  141702  141703  141705  141707  141711  141713  141717  141719  141723  141729  141731  141737  141741  141743  141747  141753  141759  141761  141767  141771  141773  141779  141783  141789  141797  203614 

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