20.电池级草酸亚铁广泛用于新型电池材料等领域.利用制钛白粉的副产品硫酸亚铁(主要成分FeSO4•7H2O,含Al3+、Fe3+、TiO2+等杂质)生产电池级草酸亚铁的一种工艺流程如图1.
已知:①25℃时,草酸的电离平衡常数为:Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5
②文献记载:草酸亚铁在中性或碱性环境中是不稳定的.
③几种难溶物的溶解度与pH的关系如图2所示.
回答下列问题:
(1)“除杂”步骤加入铁粉的作用有二:其一是还原Fe3+,其二是调节溶液的PH值;为除尽杂质,须控制pH至少5为宜,写出pH=3时除去杂质的反应离子方程式:TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+

(2)“转化”步骤中草酸与 Fe(OH)2悬浊液的反应体系须控制条件.实验表明:酸度对产品纯度的影响如图3.随着pH的升高,导致产品纯度下降所发生的氧化还原反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3;为保证产品纯度大于99.5%,反应体系必须保持较低的pH,但过高的酸度又会使产品纯度降低,其原因是溶液的PH值太小会导致氢氧化亚铁溶解.
(3)“过滤②”步骤所得的滤液中含有的阳离子有NH4+、Fe3+、H+;此外,其中还含有一定量的H2C2O4,若该滤液的pH=2,则其中c(C2O42- ):c(H2C2O4 )=3.8×10-2
(4)在“洗涤”步骤中,确认沉淀已洗涤干净的依据是取少量最一次洗涤滤液于试管中,加入足量的氯化钡溶液,没有出现白色浑浊.
19.已知下列数据:
物质熔点(℃)沸点(℃)密度(g•cm-3
乙醇-117.078.00.79
乙酸16.6117.91.05
乙酸乙酯-83.677.50.90
浓硫酸(98%)-338.01.84
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30mL的大试管A中按体积比1:4:4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥.
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为在大试管中先加4 mL乙醇,再缓慢加入1 mL浓H2SO4,边加边振荡,待冷至室温后,再加4 mL乙酸并摇匀.
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)BC.
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是防止反应物随生成物一起大量被蒸出来,导致原料损失,及发生副反应.
(4)分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)B.
A.P2O5            B.无水Na2SO4
C.碱石灰         D.NaOH固体
(5)浓硫酸的作用是:①催化作用;②吸水作用.
(6)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止倒吸.
(7)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯,再分液.
(8)某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中,观察到有少量气泡产生,可得出的结论是乙酸乙酯中含有乙酸,该过程中发生反应的化学方程式是CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O.
 0  156793  156801  156807  156811  156817  156819  156823  156829  156831  156837  156843  156847  156849  156853  156859  156861  156867  156871  156873  156877  156879  156883  156885  156887  156888  156889  156891  156892  156893  156895  156897  156901  156903  156907  156909  156913  156919  156921  156927  156931  156933  156937  156943  156949  156951  156957  156961  156963  156969  156973  156979  156987  203614 

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