硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应生成硼酸(H3BO3)的化学方程式_____________ 。为提高浸出速率,除适当增加硫酸的浓度外,还可采取的措施有_________ (写出两条)。
(2)利用_______ 的磁性,可将其从“矿粉”中分离。“浸渣”中的物质是______ (写化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是(用离子方程式表示)_______ 。然后再调节溶液的pH约为5,目的是________ 。
(4)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为_______ 。
回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应生成硼酸(H3BO3)的化学方程式
(2)利用
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是(用离子方程式表示)
(4)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为
更新时间:2018-06-25 10:29:05
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解答题-实验探究题
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【推荐1】工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为______________ (填化学式)。
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有______________ ;
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是______________ 。
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是____________________________ 。
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学方程式为______________ 。
(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg。 计算该样品中Fe元素的质量分数为______________ 。
试回答下列问题:
(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学方程式为
(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg。 计算该样品中Fe元素的质量分数为
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解答题-工业流程题
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【推荐2】铁是人体必须的微量元素,绿矾()是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
查询资料,得有关物质的数据如下表:
(1)在溶液中用硫酸酸化至的目的是_______ 。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是_______ 。
(3)操作Ⅳ的顺序依次为_______ 、冷却结晶、_______ 。
(4)制得的绿矾晶体由于保存不妥容易被氧化。某同学想了解其是否被氧化,可选择_______ 试剂检验。
(5)如图是样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)。
①试确定78℃时固体物质M的化学式:_______ 。
②取适量380℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650℃,得到一种红棕色的物质Q,同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同,相对分子质量相差16,写出该反应的化学方程式:_______ 。
查询资料,得有关物质的数据如下表:
25℃ | |
饱和溶液 | 3.9 |
沉淀完全 | 1.6 |
开始沉淀 | 3.0 |
沉淀完全 | 5.5 |
(1)在溶液中用硫酸酸化至的目的是
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是
(3)操作Ⅳ的顺序依次为
(4)制得的绿矾晶体由于保存不妥容易被氧化。某同学想了解其是否被氧化,可选择
(5)如图是样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)。
①试确定78℃时固体物质M的化学式:
②取适量380℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650℃,得到一种红棕色的物质Q,同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同,相对分子质量相差16,写出该反应的化学方程式:
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐3】某研究性学习小组请你参与“铁及其化合物”有关性质的实验探究,并共同解答下列问题:
探究一
(1)将FeCl3溶液滴入沸水可以制得Fe(OH)3胶体,写出其离子反应__ 。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式__ 。
工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
根据上述设计方案并结合所学知识回答以下问题。
(3)检验滤液E中金属阳离子的方法是__ 。
(4)通入F发生反应的离子方程式为__ 。
探究二
FeBr2是一种黄绿色鳞片状的固体,某研究性小组需要90mL0.10mol·L-1FeBr2溶液,回答下列问题:
(1)配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是__ 。
(2)用托盘天平称量FeBr2的质量为__ g。
(3)下列有关配制过程中说法正确的是__ (填序号)。
a.用“左码右物”的称量方法称量固体质量(使用游码)会偏大
b.将称量的FeBr2放入容量瓶中,加90mL蒸馏水溶解
C.洗涤溶解FeBr2的烧杯,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.容量瓶贴签存放配好的FeBr2溶液
e.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的FeBr2溶液浓度偏高
探究三
制备Fe(OH)2,在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。
(1)实验开始时(活塞f关闭),止水夹e是__ (填“打开”或“关闭”)的。
(2)如何检验装置内空气已经排尽?__ 。
(3)排尽装置内空气后,为了制得白色Fe(OH)2沉淀,操作步骤是__ 。
(4)开启活塞f放掉约液体,此时装置B中试剂瓶中发生的化学反应方程式为__ 。
(5)下列各图示中__ (填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
探究一
(1)将FeCl3溶液滴入沸水可以制得Fe(OH)3胶体,写出其离子反应
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式
工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
根据上述设计方案并结合所学知识回答以下问题。
(3)检验滤液E中金属阳离子的方法是
(4)通入F发生反应的离子方程式为
探究二
FeBr2是一种黄绿色鳞片状的固体,某研究性小组需要90mL0.10mol·L-1FeBr2溶液,回答下列问题:
(1)配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是
(2)用托盘天平称量FeBr2的质量为
(3)下列有关配制过程中说法正确的是
a.用“左码右物”的称量方法称量固体质量(使用游码)会偏大
b.将称量的FeBr2放入容量瓶中,加90mL蒸馏水溶解
C.洗涤溶解FeBr2的烧杯,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.容量瓶贴签存放配好的FeBr2溶液
e.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的FeBr2溶液浓度偏高
探究三
制备Fe(OH)2,在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。
(1)实验开始时(活塞f关闭),止水夹e是
(2)如何检验装置内空气已经排尽?
(3)排尽装置内空气后,为了制得白色Fe(OH)2沉淀,操作步骤是
(4)开启活塞f放掉约液体,此时装置B中试剂瓶中发生的化学反应方程式为
(5)下列各图示中
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·xH2O]能溶于水,难溶于乙醇,不易被氧气氧化,是实验中代替硫酸亚铁使用的重要试剂。某兴趣小组欲制备莫尔盐,采用的方法是先在封闭体系中利用铁和稀硫酸制备硫酸亚铁溶液,再用制得的硫酸亚铁溶液和硫酸铵饱和溶液反应制得,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______ ;配制本实验所需溶液的蒸馏水,均需经煮沸并迅速冷却后再使用,目的是_______ 。
(2)如图连接装置,检验气密性后,将过量铁屑和少量碳粉加入c中,加入其它试剂,打开仪器a的上口玻璃塞,然后旋开K2,为保证硫酸顺利滴入c中,还应采取的操作是_______ 。
(3)c中加入少量碳粉的作用是_______ 。
(4)为加快反应速率,需将c中试剂温度保持在70~75℃,一般采取的加热方式是_______ 。
(5)充分反应一段时间后,打开K3,关闭K1、K2,c中溶液被吸入d中,此时d中发生的主要反应的化学方程式为_______ 。
(6)制备结束后,将d中固液混合物过滤,所得莫尔盐可用_______ (填试剂名称)进行洗涤,洗涤后晾干。
(7)实验小组为测定莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·xH2O]的化学式,操作过程如下:
①称取质量为1.96g的莫尔盐,制成溶液。
②加入含0.001molKMnO4的酸性溶液,一段时间后,恰好完全被还原为Mn2+。
通过计算得出x=_______ 。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)如图连接装置,检验气密性后,将过量铁屑和少量碳粉加入c中,加入其它试剂,打开仪器a的上口玻璃塞,然后旋开K2,为保证硫酸顺利滴入c中,还应采取的操作是
(3)c中加入少量碳粉的作用是
(4)为加快反应速率,需将c中试剂温度保持在70~75℃,一般采取的加热方式是
(5)充分反应一段时间后,打开K3,关闭K1、K2,c中溶液被吸入d中,此时d中发生的主要反应的化学方程式为
(6)制备结束后,将d中固液混合物过滤,所得莫尔盐可用
(7)实验小组为测定莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·xH2O]的化学式,操作过程如下:
①称取质量为1.96g的莫尔盐,制成溶液。
②加入含0.001molKMnO4的酸性溶液,一段时间后,恰好完全被还原为Mn2+。
通过计算得出x=
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解题方法
【推荐2】试剂级可用海盐(含泥沙、海藻、等杂质)为原料制备。制备流程简图如下:
(1)焙炒海盐的目的是_______ 。
(2)根据除杂原理,在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。
(3)操作X为_______ 。
(4)已知:(黄色)、
设计如下实验测定产品中的含量,填写下列表格。
(1)焙炒海盐的目的是
(2)根据除杂原理,在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。
实验步骤 | 试剂 | 预期沉淀的离子 |
步骤1 | 溶液 | |
步骤2 | ||
步骤3 |
(4)已知:(黄色)、
设计如下实验测定产品中的含量,填写下列表格。
操作 | 现象 | 目的/结论 | |
① | 称取样品,加水溶解,加盐酸调至弱酸性,滴加过量溶液 | 稍显浑浊 | 目的: |
② | 继续滴加过量溶液 | 产生黄色沉淀 | 目的:沉淀过量的。 |
③ | 过滤洗涤,滴加少许指示剂于滤液中,用溶液滴定至终点,消耗溶液 | 结论:的质量分数为 |
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解答题-实验探究题
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【推荐3】硫酸亚铁晶体(FeSO4∙7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量,并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)向操作①的滤液中滴加___________ ,可以检验该补血剂是否变质。
(2)操作②中反应的离子方程式为___________ 。
(3)操作③中X溶液使用过量的目的是___________ 。
(4)操作④中一系列处理的操作步骤:过滤、___________ 、干燥、灼烧、_______ 、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计,则每片补血剂含铁元素的质量为___________ g。(用含a的代数式表示)
请回答下列问题:
(1)向操作①的滤液中滴加
(2)操作②中反应的离子方程式为
(3)操作③中X溶液使用过量的目的是
(4)操作④中一系列处理的操作步骤:过滤、
(5)假设实验中的损耗忽略不计,则每片补血剂含铁元素的质量为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】碳、硅、锗、锡、铅属于同一主族元素,其单质及化合物具有重要的用途。
(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池,其构造示意图如图所示,放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_______ 。
(2)①基态锡原子的外围电子排布式_______ ;
②C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为_______ ;
③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐,该反应的化学方程式为_______ 。
(3)1400℃~1450℃时,石英、焦炭和氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X,该反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2X+6CO。
①X的化学式为_______ ;
②下列措施不能提高该反应速率的是_______ (填字母)。
a.缩小反应容器体积
b.增大焦炭的质量
c.粉末状石英换成块状石英
(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池,其构造示意图如图所示,放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为
(2)①基态锡原子的外围电子排布式
②C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为
③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐,该反应的化学方程式为
(3)1400℃~1450℃时,石英、焦炭和氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X,该反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2X+6CO。
①X的化学式为
②下列措施不能提高该反应速率的是
a.缩小反应容器体积
b.增大焦炭的质量
c.粉末状石英换成块状石英
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】硫代硫酸钠是化学实验中一种重要的试剂,易溶于水,易氧化,易水解,因此使用前往往需要标定其浓度,然后用标定浓度的硫代硫酸钠溶液探究浓度、温度对化学反应速率的影响。回答下列问题:
Ⅰ.用间接碘量法标定硫代硫酸钠溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g·mol-1)0.5880g。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中,加入水均配成20.00mL溶液,加入过量的KI并酸化,发生反应:6I-+Cr2O+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O=2I-+S4O,三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00mL。
(1)硫代硫酸钠溶液中含有的杂质最有可能是_____ (填化学式),检验该杂质是否存在的操作是_____ 。
(2)Na2S2O3溶液盛放在_____ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;达到滴定终点的现象是:当滴入最后一滴标准溶液时,_____ ;所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_____ mol·L-1.
Ⅱ.某化学实验小组根据反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O设计实验,探究硫代硫酸钠溶液的浓度和温度对反应速率的影响,实验数据如表所示:
(3)实验_____ (填实验编号)是探究硫代硫酸钠溶液的温度对反应速率的影响。
(4)V1_____ V2,t1_____ t3。(均填“>”“<”或“=”)
Ⅰ.用间接碘量法标定硫代硫酸钠溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g·mol-1)0.5880g。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中,加入水均配成20.00mL溶液,加入过量的KI并酸化,发生反应:6I-+Cr2O+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O=2I-+S4O,三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00mL。
(1)硫代硫酸钠溶液中含有的杂质最有可能是
(2)Na2S2O3溶液盛放在
Ⅱ.某化学实验小组根据反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O设计实验,探究硫代硫酸钠溶液的浓度和温度对反应速率的影响,实验数据如表所示:
实验编号 | 反应温度/℃ | 0.1mol·L-1稀硫酸的体积/mL | 0.1mol·L-1硫代硫酸钠溶液的体积/mL | 加入的水的体积/mL | 产生等量的沉淀所需时间/s |
① | 20 | 2 | 1 | V1 | t1 |
② | 30 | 2 | 1 | 2 | t2 |
③ | 30 | 2 | V2 | 1 | t3 |
(4)V1
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【推荐3】一定条件下,在密闭容器中发生反应:。开始时加入、、,在末测得的物质的量是。
(1)若该反应为放热反应,则反应过程中___________ 能转化为___________ 能。
(2)用的浓度变化表示反应的平均速率为___________ (填“1.5”或“2.5”)。
(3)若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”):
①升高温度,化学反应速率___________ ;
②充入,化学反应速率___________ ;
③将容器的体积变为,化学反应速率___________ 。
(1)若该反应为放热反应,则反应过程中
(2)用的浓度变化表示反应的平均速率为
(3)若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”):
①升高温度,化学反应速率
②充入,化学反应速率
③将容器的体积变为,化学反应速率
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【推荐1】亚硝酸钠()是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组设计了如下图所示的装置制备 (A中加热装置已略去,NO可与过氧化钠粉末发生化合反应,也能被酸性氧化成)。
E中发生反应的离子方程式为_______ 。
E中发生反应的离子方程式为
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解题方法
【推荐2】硫化铋在光电、催化及储能方面有着广泛应用,还可用作新型锂离子电池的电极材料。以浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备高纯 Bi2S3的工艺流程如下:
已知:铋单质不溶于盐酸,可溶于硝酸,BiCl3极易水解生成BiOCl沉淀。
回答下列问题:
(1)为了提高“浸出”的速率和效率,可以采取的措施有:___________ (请写出2条合理的措施)。
(2)滤渣1的主要成分是S和___________ 。“浸出”时加入盐酸,既可提高铋的浸出率,又可___________ ;
(3)辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi3+形式存在,写出Bi2S3与FeCl3溶液反应的离子方程式:___________ 。
(4)“还原”过程中过量的铁粉可用___________ 除去。
(5)如把铋粉空气氧化后“酸溶”改为直接用浓硝酸氧化铋粉,不足之处是___________ 。
(6)已知辉铋矿在转化过程中铋元素有10%的损耗,一吨某种辉铋矿可以制得高纯 Bi2S3的771kg,则该辉铋矿中铋元素的质量分数为___________ 。
已知:铋单质不溶于盐酸,可溶于硝酸,BiCl3极易水解生成BiOCl沉淀。
回答下列问题:
(1)为了提高“浸出”的速率和效率,可以采取的措施有:
(2)滤渣1的主要成分是S和
(3)辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi3+形式存在,写出Bi2S3与FeCl3溶液反应的离子方程式:
(4)“还原”过程中过量的铁粉可用
(5)如把铋粉空气氧化后“酸溶”改为直接用浓硝酸氧化铋粉,不足之处是
(6)已知辉铋矿在转化过程中铋元素有10%的损耗,一吨某种辉铋矿可以制得高纯 Bi2S3的771kg,则该辉铋矿中铋元素的质量分数为
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【推荐3】己二酸是一种二元弱酸,通常为白色结晶体,微溶于冷水,易溶于热水和乙醇。实验室以环己醇( )为原料制取己二酸的实验流程如图:
已知:①“氧化”过程在(如图1所示)三颈烧瓶中进行,发生的主要反应为:KOOC(CH2)4COOK △H<0
②不同温度下,相关物质在水中的溶解度:
回答下列问题:
(1)图1中冷却水从冷凝管___________ (填“a”或“b”)口流入。
(2)“氧化”过程,不同环己醇滴速下,溶液温度随时间变化曲线如图2,应选择的环己醇滴速为___________ 滴/min,选择的理由是___________ 。
(3)流程中操作1为___________ (填“趁热”或“冷却”)减压过滤,减压过滤的优点是___________ 。(答出一点即可)
(4)流程中最后一次洗涤沉淀的方法为___________ (填字母)。
A.用乙醇洗涤 B.用热水洗涤 C.用冷水洗涤
(5)除去己二酸晶体中含有的氯化钠杂质采取的实验方法为___________ 。
(6)称取己二酸(M=146g/mol)样品 0.2920g,用新煮沸的50.00mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液作指示剂,用 0.1500mol·L-1 NaOH 溶液滴定至终点,进行平行实验及空白实验后,消耗 NaOH 的平均体积为20.00mL,计算己二酸样品的纯度。(已知:己二酸氢钠溶液呈弱酸性)
①滴定终点的现象为:滴入最后一滴NaOH 溶液,___________ 。
②己二酸样品的纯度为___________ 。
已知:①“氧化”过程在(如图1所示)三颈烧瓶中进行,发生的主要反应为:KOOC(CH2)4COOK △H<0
②不同温度下,相关物质在水中的溶解度:
物质 | 己二酸 | 氯化钠 | 氯化钾 |
25℃时溶解度/g | 2.1 | 36.1 | 34.3 |
70℃时溶解度/g | 68 | 37.8 | 48 |
100℃时溶解度/g | 160 | 39.5 | 56.3 |
(1)图1中冷却水从冷凝管
(2)“氧化”过程,不同环己醇滴速下,溶液温度随时间变化曲线如图2,应选择的环己醇滴速为
(3)流程中操作1为
(4)流程中最后一次洗涤沉淀的方法为
A.用乙醇洗涤 B.用热水洗涤 C.用冷水洗涤
(5)除去己二酸晶体中含有的氯化钠杂质采取的实验方法为
(6)称取己二酸(M=146g/mol)样品 0.2920g,用新煮沸的50.00mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液作指示剂,用 0.1500mol·L-1 NaOH 溶液滴定至终点,进行平行实验及空白实验后,消耗 NaOH 的平均体积为20.00mL,计算己二酸样品的纯度。(已知:己二酸氢钠溶液呈弱酸性)
①滴定终点的现象为:滴入最后一滴NaOH 溶液,
②己二酸样品的纯度为
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