(12分)白色固态有机酸A含碳、氢和氧元素。为了得到摩尔质量的估值,将10.0g该有机酸溶于水,加入碎冰,激烈摇荡,结果温度降至-2.5℃后迅速除去冰,测得溶液的质量为76.1g,pH值为1.4。由手册中查到,水的摩尔冰点下降常数为1.86kg?K?mol-1。然后,对该酸的准确摩尔质量作了精确测定。0.120g该酸用0.100mol/L的氢氧化钠溶液滴定,以酚酞为指标剂,当指示剂变色时,用去氢氧化钠溶液23.4mL。

5-1  得出该酸(A)的摩尔质量和结构。

液体B溶于水可以达到10%,该溶液的pH值约为4。B不易氧化,但能发生碘仿反应,产物经酸化,氧化成A。0.10gB消耗1.5g碘单质。当B和钠反应,放出氢气,生成一种金属有机化合物X,X阴离子的摩尔质量约为98g/mol。

5-2  写出碘仿反应的化学方程式及上述B与钠的反应,其中的有机物应采用结构式。

化合物C的水溶液的导电性和纯水相差无几。C碱性水解生成氨。0.120g C用热的氢氧化钠稀溶液处理,将生成的气体导入50.0cm3浓度为0.100mol/dm3的盐酸中;剩余的酸用0.100mol/dm3氢氧化钠溶液滴定,消耗10.0cm3。C酸性水解生成二氧化碳。由冰点下降得知C的摩尔质量估值在40~70g/mol之间。

5-3  写出C的结构。写出它的碱性水解及酸性水解的离子方程式。

令C在强碱催化剂存在下与酸A的乙酯反应,生成乙醇和化合物D。D的组成为37.5%(质量分数,下同)C、3.1% H和21.9% N,其余是氧。该化合物是一种酸。

5-4  写出D的结构。其酸性氢原子在何处?请在结构式中用*标出。

(18分)下列八个步骤是用来分析一种含铅锡的合金中铅和锡的个别含量

(1)称量0.4062g的合金,放在烧杯中,用11mol?L-1的HCl和16mol?L-1的HNO3溶液溶解样品。在此过程中铅和锡分别被氧化成Pb(II)、Sn(VI)。

(2)再加热5分钟,以赶走氮和氯的氧化物后,使溶液冷却;此时会有一些锡化合物和一种铅化合物沉淀出。

(3)加入25.00mL 0.2000mol?L-1的Na2H2EDTA(可用H2Y2表示)溶液后,沉淀会溶解成一透明无色的溶液。

(4)上述溶液全部移入250.0mL的量瓶中,并用蒸馏水稀释到量瓶的刻度上。

(5)拿出25.00mL,加入30%的Hexamine(如下图)溶液15mL、H2O及两滴的类苯酚橙(以XO代表)(如下图)当指示剂,此溶液的pH值为6。

(6)再用标准0.009970mol?L-1的硝酸铅Pb(NO3)2 溶液滴定从第(5)步骤中的黄色透明的溶液,直至颜色刚好由黄色变到红色,此实验值为24.05mL。

(7)取2.0g的固体NaF加入滴定瓶中,此时溶液会变回黄色。

(8)再用0.009970mol?L-1的硝酸铅滴定到颜色变红,此实验值为15.00mL。

Hexamine和类苯酚橙(XO)的结构式如下:

   

Hexamine                   类苯酚橙(XO)

Hexamine的pKb =9.5。类苯酚橙(XO)在pH小于4时是红色,pH大于5时是黄色

回答下列问题

10-1  在步骤(2)中铅的沉淀物是什么?写出其化学式。

10-2  写出步骤(3)中沉淀消失的离子反应方程式(必须平衡)?记得此溶液的pH值为6。

10-3  步骤(5)中为何加入Hexamine?

10-4  加入类苯酚橙(XO)的目的为何?

10-5  写出步骤(6)中,(i)在滴定过程中,以及(ii)滴定终点造成颜色变化时的平衡离子反应方程式。

10-6  步骤(7)中,加入NaF的目的为何?

10-7  写出步骤(7)中的平衡离子方程式。

10-8  用平衡的离子方程式来说明为什么步骤(7)中的颜色会由红变为黄?用XO代表类苯酚橙。

10-9  计算此合金中Pb的重量百分比,再另外计算此合金中Sn的重量百分比。



 

 0  26632  26640  26646  26650  26656  26658  26662  26668  26670  26676  26682  26686  26688  26692  26698  26700  26706  26710  26712  26716  26718  26722  26724  26726  26727  26728  26730  26731  26732  26734  26736  26740  26742  26746  26748  26752  26758  26760  26766  26770  26772  26776  26782  26788  26790  26796  26800  26802  26808  26812  26818  26826  203614 

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