9.实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2,流程如下:

(1)操作Ⅰ使用的试剂是四氯化碳,所用的主要仪器名称是分液漏斗.
(2)加入溶液W的目的是除去溶液中的SO42-.用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+.由表中数据可知,理论上可选择的pH最大范围是11.0≤pH<12.2.酸化溶液Z时,使用的试剂为盐酸.
(1)操作Ⅰ使用的试剂是四氯化碳,所用的主要仪器名称是分液漏斗.
(2)加入溶液W的目的是除去溶液中的SO42-.用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+.由表中数据可知,理论上可选择的pH最大范围是11.0≤pH<12.2.酸化溶液Z时,使用的试剂为盐酸.
| 开始沉淀时的pH | 沉淀完全时的pH | |
| Mg2+ | 9.6 | 11.0 |
| Ca2+ | 12.2 | c(OH-)=1.8mol•L-1 |
5.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途.湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示.
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图1所示:
①实验室制备Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓盐酸)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
②反应I的化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.
③湿法制备高铁酸盐的离子方程式为3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒,产生的Fe(OH)3胶体有吸附性,能吸附水中悬浮物质形成沉淀,从而净化水.
(3)干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1.
(4)高铁电池是可充电电池,其反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.其正极的电极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-阴极的电极反应式为Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-
如图2为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有放电时间长,工作电压稳定.
| 湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
①实验室制备Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓盐酸)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
②反应I的化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.
③湿法制备高铁酸盐的离子方程式为3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒,产生的Fe(OH)3胶体有吸附性,能吸附水中悬浮物质形成沉淀,从而净化水.
(3)干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1.
(4)高铁电池是可充电电池,其反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.其正极的电极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-阴极的电极反应式为Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-
如图2为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有放电时间长,工作电压稳定.
4.制取1,2-二溴乙烷,下列方案中最合理的是( )
| A. | 溴乙烷$\stackrel{NaOH/水}{→}$乙醇$\stackrel{浓硫酸}{→}$乙烯$\stackrel{Br_{2}}{→}$1,2-二溴乙烷 | |
| B. | 溴乙烷$\stackrel{Br_{2}}{→}$1,2-二溴乙烷 | |
| C. | 溴乙烷$\stackrel{氢氧化钠/醇}{→}$乙烯$\stackrel{HBr}{→}$溴乙烷$\stackrel{Br_{2}}{→}$1,2-二溴乙烷 | |
| D. | 溴乙烷$\stackrel{氢氧化钠/醇}{→}$乙烯$\stackrel{Br_{2}}{→}$1,2-二溴乙烷 |
3.
1-溴异戊烷[(CH3)2CHCH2CH2Br]是有机合成的重要中间体,可用于生产染料、催化剂等,其沸点为121℃,易溶于CCl4,可由异戊醇与氢溴酸在硫酸催化作用下反应而得:(CH3)2CHCH2CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$(CH3)2CHCH2CH2Br+H2O.已知异戊醇的沸点为132.5℃,微溶于水,易溶于CCl4.实验室制备1-溴异戊烷的装置如图所示.
请回答下列问题:
(1)上述实验装置中长导管的作用是冷凝回流;导管末端插入CCl4中而不直接插入水中,除了能将挥发出的Br2、1-溴异戊烷等充分吸收外,另一个重要作用是防止倒吸.
(2)将1-溴异戊烷的粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,有机物将在下层(填“在上层”、“在下层”或“不分层”).
(3)在制备过程中,Br-可被氧化为Br2而引入杂质.欲除去Br2,可选用CE(填字母).
A.NaI B.NaOH C.NaHSO3 D.KCl E.NaHCO3
(4)在制备1-溴异戊烷时,不能边反应边蒸出产物,其原因是1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出产物,会有较多的正丁醇挥发,降低原料的利用率.
(5)在实验室中还可用NaBr、浓H2SO4和异戊醇为原料制备1-溴异戊烷.已知反应物的用量如下表:
若实验时1-溴异戊烷的产率为40%,则可制取1-溴异戊烷15.1g.
0 172905 172913 172919 172923 172929 172931 172935 172941 172943 172949 172955 172959 172961 172965 172971 172973 172979 172983 172985 172989 172991 172995 172997 172999 173000 173001 173003 173004 173005 173007 173009 173013 173015 173019 173021 173025 173031 173033 173039 173043 173045 173049 173055 173061 173063 173069 173073 173075 173081 173085 173091 173099 203614
请回答下列问题:
(1)上述实验装置中长导管的作用是冷凝回流;导管末端插入CCl4中而不直接插入水中,除了能将挥发出的Br2、1-溴异戊烷等充分吸收外,另一个重要作用是防止倒吸.
(2)将1-溴异戊烷的粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,有机物将在下层(填“在上层”、“在下层”或“不分层”).
(3)在制备过程中,Br-可被氧化为Br2而引入杂质.欲除去Br2,可选用CE(填字母).
A.NaI B.NaOH C.NaHSO3 D.KCl E.NaHCO3
(4)在制备1-溴异戊烷时,不能边反应边蒸出产物,其原因是1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出产物,会有较多的正丁醇挥发,降低原料的利用率.
(5)在实验室中还可用NaBr、浓H2SO4和异戊醇为原料制备1-溴异戊烷.已知反应物的用量如下表:
| 反应物 | NaBr | 98.3% 浓H2SO4 | 异戊醇 | 水 |
| 用量 | 0.30mol | 35mL(过量) | 0.25mol | 30mL |