铁触媒(铁的氧化物)是合成氨工业的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。![]()
方案一:用下列实验方法测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(1)步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
(2)若通入Cl2不足量,溶液B中还含有 会影响测定结果。
(3) 若通入Cl2过量且加热煮沸不充分,溶液B中可能含有Cl2。请设计实验方案检验Cl2,完成下列实验报告。
限选试剂:0.1mol L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、淀粉-KI溶液、0.1mol L-1 KSCN溶液、 品红稀溶液
| 实验操作 | 实验现象与结论 |
| 取适量溶液B于试管中,滴加 ,振荡 ,放置一段时间后,观察现象。 | 若溶液 ,则溶液B中含Cl2; 若溶液 ,则溶液B中不含Cl2。 |
(4)干燥管C的作用是 。
(5)称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后,测得干燥管B增重ll.0g,则该铁触媒的化学式可表示为 。
某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表:
| 物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 |
| 沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20ml甲醇(密度约0.79g·mL-1),再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。‘
(1)浓硫酸的作用是 ;
|
Ⅱ.粗产品的精制
(3)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制,请根据流程图写出操作方法的名称。操作Ⅰ 操作Ⅱ 。
(4)能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液? (填“能”或“否”),
并简述原因 。
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率是 。
某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知Ca(OH)2的分解温度为580℃,铁粉与水蒸气反应的温度为900℃:根据下图所示实验装置,进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验,实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。![]()
(1)实验中Ca(OH)2的作用是 。实验中产生的气体产物是 。
(2)为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分,研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体,针对黑色氧化物固体,该小组提出如下的假设并进行了相关的实验:
假设一:固体为FeO
假设二:固体为Fe3O4
假设三:
①限选用下列试剂:盐酸、KSCN溶液、K3Fe(CN)6 溶液、氯水,证明假设一不成立
| 操作 | 现象 | 结论 |
| | | 假设一不成立 |
②为了进一步确定产物的成分,用黑色固体进行了下列实验:
加入足量氯水所发生反应的离子方程式是 ;检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是 ;灼烧时盛放固体的仪器是 ;若假设二成立,黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是 g
某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如图所示装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。![]()
请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)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。
竖直冷凝管接通冷凝水,进水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);竖直冷凝管的主要作用是________。
(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开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,已知B、C装置中为常见物质的水溶液。
B装置检验的物质是_________,写出C装置中主要的化学方程式:_______________。
(3)为了进一步分离提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示:
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| 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 |
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②插上带橡皮塞的温度计;
③关闭_______,打开_______;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从______处流入;
⑤迅速升高温度至_______℃,收集所得馏分。
(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是_____。(保留2位有效数字)
Na2SO3、SO2是中学常见的物质。
(1)某同学用下图示装置制取干燥纯净的SO2。![]()
写出制取SO2气体的化学方程式 。请指出D装置中的错误 。若实验过程中不慎在皮肤上沾少量浓硫酸,处理的方法是 。
(2)向烧碱和Na2SO3的混合溶液中加入少量溴水,振荡后溶液变为无色。反应后的溶液中含有大量的SO32-、SO42-、Br-、OH-等阴离子,请填写鉴定其中SO32-、SO42-和Br-的实验报告。限选试剂:2 mol/LHCl,1 mol/L H2SO4,l mol/LBaCl2,l mol/LBa(NO3)2,0.1 mol/LAgNO3,CCl4,新制饱和溴水,新制饱和氯水。
| 编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
| 步骤① | 在试管A中加入少量待测液,加入足量氯水,再加入四氯化碳,振荡,静置后观察颜色。 | ,证明待测液中含Br-。 |
| 步骤② | 在试管B中加入少量待测液, | 有白色沉淀生成, 证明待测液中含SO42-。 |
| 步骤③ | 在试管C中加入少量待测液,滴加2 mol/LHCl至溶液呈酸性,加入几滴______(填试剂),振荡。 | , 证明待测液中含SO32-。 |
三苯甲醇(
)是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇的流程如图1所示,装置如图所示。![]()
已知:(I)格氏试剂容易水解:![]()
(Ⅱ)相关物质的物理性质如下:![]()
(Ⅲ)三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。![]()
请回答以下问题:
(1)图2中玻璃仪器B的名称: ;装有无水CaCl2的仪器A的作用是 。
(2)图2中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是 ;制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用 加热方式。
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写如下空白:![]()
其中,①操作为: ;洗涤液最好选用 (从以下选项中选择);
| A.水 | B.乙醚 | C.乙醇 | D.苯 |
(4)纯度测定:称取2.60 g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不反应),充分反应后,测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为 。
实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如下图所示两种装置供选用。其有关物质的物理性质如下表:![]()
| | 乙酸 | 1-丁醇 | 乙酸丁酯 |
| 熔点(℃) | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
| 沸点(℃) | 117.9 | 117 | 126.3 |
| 密度(g/cm3) | 1.05 | 0.81 | 0.88 |
| 水溶性 | 互溶 | 可溶(9g/100g水) | 微溶 |
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用 (填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是 。
(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外,还可能生成的有机副产物有(写出结构简式): 、 。
(3)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,可采取的措施是 。
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的化学操作是 (选填答案编号)。
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须 ;某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还可能 。
溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:![]()
| | 苯 | 溴 | 溴苯 |
| 密度/(g·cm-3) | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
| 沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
| 水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。
A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL