5.苯甲酸(无色针状晶体,熔点122.4℃)可广泛用于医药、染料载体、香料等,实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸.反应方程式如下:
+2KMnO4 $\stackrel{△}{→}$+KOH+2MnO2↓+H2
+HCl→+KCl
已知有关化合物的相关数据如表所示:
化合物相对分子质量密度(g•cm-3溶解性沸点(℃)
甲苯920.87难溶于水110.0
苯甲酸钾160-易溶于水-
苯甲酸1221.26微溶于水248.0
苯甲酸在100g水中的溶解度:0.18g(4℃),0.27g(18℃),2.2g(75℃).
合成:如图(固定及加热装置略去)所示,在三颈烧瓶中加入4.23mL甲苯和100mL蒸馏水,瓶口装上温度计、电动搅拌器、冷凝管,慢慢开启电动搅拌器,加热至沸腾.经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾(过量),继续煮沸至甲苯层消失,回流液中不再出现油珠为止,得到反应混合物.
对反应混合物进行分离:①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤.
对粗产品苯甲酸进行提纯:①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④冷却结晶→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥.
请回答下列有关问题:
(1)实验中准确量取4.23mL甲苯所需仪器为酸式滴定管.
(2)冷凝管的上口是否需要塞上塞子否(填“是”或“否”),a处水流方向是进水(填“进水”或“出水”).
(3)高锰酸钾需要分批加入,请用化学反应速率观点说明理由避免反应过快,使反应液从回流管上端喷.
(4)在对粗产品苯甲酸进行提纯过程中,“③趁热过滤”的目的是除去活性炭,减少苯甲酸结晶析出;“④”的操作名称是冷却结晶;可证明“⑥洗涤”步骤已洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,加入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净.
(5)干燥后称量得苯甲酸2.93g,则苯甲酸的产率为60%.
3.平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质).以此粉末为原料回收Ce(OH)4和绿矾的工艺流程如图所示:

已知:
Ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式;
Ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸;利用有机溶剂可分离稀土元素如Ce等化合物.
请按要求回答下列问题:
(1)Ce的原子序数为58,它位于元素周期表中第六周期.
(2)步骤 ①、⑥反应的化学方程式分别为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
(3)检验滤渣B洗涤干净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净.
(4)步骤 ③的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O.
(5)操作X名称为萃取分液.
(6)在滤液B中加过量铁粉于50℃水浴中加热充分反应后趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集得产品绿矾.
步骤 ②中的硫酸溶液过稀会导致反应速率慢、不利于晶体析出;溶液趁热过滤的原因是减少FeSO4的损失;塞紧试管口的目的是防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+;静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是有浅绿色晶体析出.
(7)取2.08g产品Ce(OH)4,加过量稀硫酸溶解后,用0.1000mol/L FeSO4溶液滴定至终点共消耗90.00mL,则产品中Ce(OH)4的质量分数为90%.
1.化学电池的研究一直是化学工作者研究的热点之一.
I.美国科科家S•鲁宾成功开发锌汞纽扣式电池,以锌和氧化汞溶液为电极材料,氢氧化钾为电解液的原电池,有效地解决电池使用寿命短、易发生漏液等问题.
电池总反应为:Zn+HgO═ZnO+Hg.

(1)该电池的正极反应式是HgO+H2O+2e-=Hg+2OH-
(2)含汞电池生产企业的污水中会含有一定量的十2价的汞离子,通常采用处理成本较低的硫化物沉淀法,即向污水中投如一定量的硫化钠,反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓.
(3)该方法的缺点是产物的颗粒比较小,大部分悬浮于污水中,通常采用一定量的明矾晶体进行后续处理,请解释其原因铝离子水解得到氢氧化铝胶体具有吸附性,吸附HgS颗粒,加快HgS微粒的沉降.
Ⅱ.锂离子电池由于轻便、比能量大等优点,成为当今社会最为常见的电池.其中的重要材料磷酸亚铁锂(LiFeP04)通常按照如图流程进行生产.
请回答下列问题:
(4)生产过程中“混合搅拌”的目的是使反应物充分混合,提高反应速率.气体X的化学式为NH3
(5)请写出一定条件下由LiH2PO4生成LiFePO4的化学方程式2LiH2PO4+Fe2O3+C=2LiFePO4+CO↑+2H2O.当生成LiFePO4磷酸亚铁锂时,转移的电子数目为6.02×1023
(6)生成LiFeP04的过程可能产生一种杂质对电池有致命的影响,则该杂质可能为Fe.
 0  155463  155471  155477  155481  155487  155489  155493  155499  155501  155507  155513  155517  155519  155523  155529  155531  155537  155541  155543  155547  155549  155553  155555  155557  155558  155559  155561  155562  155563  155565  155567  155571  155573  155577  155579  155583  155589  155591  155597  155601  155603  155607  155613  155619  155621  155627  155631  155633  155639  155643  155649  155657  203614 

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