11.
溴乙烷是一种重要的有机化工原料,制备溴乙烷的原料有95%乙醇、80%硫酸(用蒸馏水稀释浓硫酸)、研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片,该反应的原理如下:NaBr+H2SO4=NaHSO4+HBr
CH3CH2OH+HBr $\stackrel{硫酸}{→}$CH3CH2Br+H2O
某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图.数据如下表.
请回答下列问题.
(1)加入药品之前须做的操作是检查装置的气密性.
(2)仪器B的作用是除了使溴乙烷馏出,还有一个目的是冷凝回流.温度计的温度应控制在38.4℃~78.5℃;冷却水的流向应为E进D出(填“D进E出”或“E进D出”)
(3)反应时有可能生成SO2和一种红棕色气体,可选择NaOH溶液分别除去这些气体,有关的离子方程式是SO2+2OH-=SO32-+H2O、Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O.
(4)实验中采用80%硫酸,而不能用98%浓硫酸,一方面是为了减少副反应(如避免HBr被氧化),另一方面是为了防止溴化氢气体的挥发.
CH3CH2OH+HBr $\stackrel{硫酸}{→}$CH3CH2Br+H2O
某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图.数据如下表.
| 物质 数据 | 乙醇 | 溴乙烷 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | 浓硫酸 |
| 密度/g•cm-3 | 0.79 | 1.46 | 2.2 | 0.71 | 1.84 |
| 熔点(℃) | -130 | -119 | 9 | -116 | 10 |
| 沸点(℃) | 78.5 | 38.4 | 132 | 34.6 | 338 |
| 在水中的溶解度(g) | 互溶 | 0.914 | 1 | 7.5 | 互溶 |
(1)加入药品之前须做的操作是检查装置的气密性.
(2)仪器B的作用是除了使溴乙烷馏出,还有一个目的是冷凝回流.温度计的温度应控制在38.4℃~78.5℃;冷却水的流向应为E进D出(填“D进E出”或“E进D出”)
(3)反应时有可能生成SO2和一种红棕色气体,可选择NaOH溶液分别除去这些气体,有关的离子方程式是SO2+2OH-=SO32-+H2O、Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O.
(4)实验中采用80%硫酸,而不能用98%浓硫酸,一方面是为了减少副反应(如避免HBr被氧化),另一方面是为了防止溴化氢气体的挥发.
10.
用1-丁醇、溴化钠和较浓H2SO4混合物为原料,在实验室制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物.(已知:NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑)现设计如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出.请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是三颈烧瓶.
(2)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷.写出该反应的化学方程式CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O.
(3)理论上,上述反应的生成物还可能有:丁醚、1-丁烯、溴化氢等.熄灭A处酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子,打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物.B、C中应盛放的试剂分别是硝酸银、高锰酸钾溶液或溴水.
(4)在实验过程中,发现A中液体由无色逐渐变成黑色,该黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O,可在竖直冷凝管的上端连接一个内装吸收剂碱石灰的干燥管,以免污染空气.
(5)相关有机物的数据如下:
为了进一步精制1-溴丁烷,继续进行了如下实验:待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管,塞上带温度计的橡皮塞,关闭a,打开b,接通冷凝管的冷凝水,使冷水从d(填c或d)处流入,迅速升高温度至101.6℃,收集所得馏分.
(6)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4g、13.0g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是70%.
(1)仪器A的名称是三颈烧瓶.
(2)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷.写出该反应的化学方程式CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O.
(3)理论上,上述反应的生成物还可能有:丁醚、1-丁烯、溴化氢等.熄灭A处酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子,打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物.B、C中应盛放的试剂分别是硝酸银、高锰酸钾溶液或溴水.
(4)在实验过程中,发现A中液体由无色逐渐变成黑色,该黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O,可在竖直冷凝管的上端连接一个内装吸收剂碱石灰的干燥管,以免污染空气.
(5)相关有机物的数据如下:
| 物质 | 熔点/0C | 沸点/0C |
| 1-丁醇 | -89.5 | 117.3 |
| 1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
| 丁醚 | -95.3 | 142.4 |
| 1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
(6)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4g、13.0g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是70%.
8.高锰酸钾[KMnO4]是常用的氧化剂.工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体.中间产物为锰酸钾[K2MnO4].下图是实验室模拟制备的操作流程:

相关资料:
①物质溶解度
②锰酸钾[K2MnO4]
外观性状:墨绿色结晶.其水溶液呈深绿色,这是锰酸根(MnO42-)的特征颜色.
化学性质:在强碱性溶液中稳定,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO42-会发生歧化反应.
试回答下列问题:
(1)煅烧软锰矿和KOH固体时,不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是高温下强碱会和瓷坩埚中的二氧化硅反应腐蚀坩埚;
(2)实验时,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低.请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式:3MnO42-+2CO2═2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2═CO32-+H2O;
其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为1:2.
(3)由于CO2的通入量很难控制,因此对上述实验方案进行了改进,即把实验中通CO2改为加其他的酸.从理论上分析,选用下列酸中A,得到的产品纯度更高.
A.醋酸 B.浓盐酸 C.稀硫酸
(4)工业上采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾,试写出该电解反应的化学方程式2K2MnO4+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2KMnO4+H2↑+2KOH
提出改进方法:可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(如图).图中A口加入的溶液最好为KOH溶液.使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为阳离子交换膜防止锰酸根进入阴极区被还原.
相关资料:
①物质溶解度
| 物质 | KMnO4 | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | CH3COOK |
| 20℃溶解度 | 6.4 | 111 | 33.7 | 11.1 | 217 |
外观性状:墨绿色结晶.其水溶液呈深绿色,这是锰酸根(MnO42-)的特征颜色.
化学性质:在强碱性溶液中稳定,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO42-会发生歧化反应.
试回答下列问题:
(1)煅烧软锰矿和KOH固体时,不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是高温下强碱会和瓷坩埚中的二氧化硅反应腐蚀坩埚;
(2)实验时,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低.请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式:3MnO42-+2CO2═2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2═CO32-+H2O;
其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为1:2.
(3)由于CO2的通入量很难控制,因此对上述实验方案进行了改进,即把实验中通CO2改为加其他的酸.从理论上分析,选用下列酸中A,得到的产品纯度更高.
A.醋酸 B.浓盐酸 C.稀硫酸
(4)工业上采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾,试写出该电解反应的化学方程式2K2MnO4+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2KMnO4+H2↑+2KOH
提出改进方法:可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(如图).图中A口加入的溶液最好为KOH溶液.使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为阳离子交换膜防止锰酸根进入阴极区被还原.
6.硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”.它易溶于水,难溶于乙醇,加热易分解.工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备.某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图:实验具体操作步骤为:

①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节螺旋夹,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电磁搅拌器搅动.
②至析出的硫不再消失,控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体.
③抽滤所得的滤液,转移至蒸发皿中,水浴加热浓缩,直到溶液表面出现晶膜.
④冷却结晶、抽滤、洗涤.
⑤将晶体放入烘箱中,在40~45℃左右干燥50~60min,称量.
请回答以下问题:
(l)仪器a的名称是蒸馏烧瓶;
(2)步骤②中若控制pH值小于7,则产率会下降,请用离子方程式解释原因:S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑.
(3)步骤③中不能将溶液蒸发至干的原因是蒸干会使硫代硫酸钠脱水并分解;晶膜通常在溶液表面出现的原因是因为溶液表面温度较低.
(4)步骤④中洗涤硫代硫酸钠晶体所用试剂的结构式是
.
(5)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取5,0克的产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol•L-1KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当蓝色褪去H半分钟不变色时到达滴定终点.实验数据如下表:
则该产品的纯度是93%,间接碘量法滴定过程中可能造成实验结果偏低的是AB.
A.滴定管末用Na2S2O3溶液润洗 B.滴定终点时仰视读数
C.锥形瓶用蒸馏水润洗 D.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现气泡.
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节螺旋夹,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电磁搅拌器搅动.
②至析出的硫不再消失,控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体.
③抽滤所得的滤液,转移至蒸发皿中,水浴加热浓缩,直到溶液表面出现晶膜.
④冷却结晶、抽滤、洗涤.
⑤将晶体放入烘箱中,在40~45℃左右干燥50~60min,称量.
请回答以下问题:
(l)仪器a的名称是蒸馏烧瓶;
(2)步骤②中若控制pH值小于7,则产率会下降,请用离子方程式解释原因:S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑.
(3)步骤③中不能将溶液蒸发至干的原因是蒸干会使硫代硫酸钠脱水并分解;晶膜通常在溶液表面出现的原因是因为溶液表面温度较低.
(4)步骤④中洗涤硫代硫酸钠晶体所用试剂的结构式是
(5)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取5,0克的产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol•L-1KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当蓝色褪去H半分钟不变色时到达滴定终点.实验数据如下表:
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 |
| Na2S2O3溶液体积(mL) | 19.98 | 20.02 | 21.18 |
A.滴定管末用Na2S2O3溶液润洗 B.滴定终点时仰视读数
C.锥形瓶用蒸馏水润洗 D.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现气泡.
4.CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钻矿(主要成分为CO2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等:
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:(金属离子浓度为:0.01mo1•L-l)
③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴.
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O.
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O.
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为Fe(OH)3、Al(OH)3.
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图.向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+:其使用的最佳pH范围是B

A 2.0~2.5 B 3.0~3.5 C 4.0~4.5 D 5.0~5.5
(5)“操作l”中包含3个基本实验操作,它们依次是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤.制得的CoC12•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度,防止产品分解.
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水.(答一条即可)
0 159913 159921 159927 159931 159937 159939 159943 159949 159951 159957 159963 159967 159969 159973 159979 159981 159987 159991 159993 159997 159999 160003 160005 160007 160008 160009 160011 160012 160013 160015 160017 160021 160023 160027 160029 160033 160039 160041 160047 160051 160053 160057 160063 160069 160071 160077 160081 160083 160089 160093 160099 160107 203614
已知:①浸出液含有的阳离了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等:
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:(金属离子浓度为:0.01mo1•L-l)
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
| 完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O.
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O.
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为Fe(OH)3、Al(OH)3.
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图.向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+:其使用的最佳pH范围是B
A 2.0~2.5 B 3.0~3.5 C 4.0~4.5 D 5.0~5.5
(5)“操作l”中包含3个基本实验操作,它们依次是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤.制得的CoC12•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度,防止产品分解.
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水.(答一条即可)