以环己醇( )为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COOH]的实验流程如下:
其中“氧化”的实验过程:在250mL四口烧瓶中加入50mL水和3.18g碳酸钠,低速搅拌至碳酸钠溶解,缓慢加入9.48g(约0.060mol)高锰酸钾,按图示搭好装置,打开电动搅拌,加热至35℃,滴加3.2mL(约0.031mol)环己醇,发生的主要反应为KOOC(CH2)4COOK ΔH<0
(1)“氧化”过程应采用___________ 加热。(填标号)
A.热水浴 B.酒精灯 C.煤气灯 D.电炉
(2)“氧化”过程,不同环己醇滴加速度下,溶液温度随时间变化曲线如图,为保证产品纯度,应选择的滴速为___________ s/滴。
(3)为证明“氧化”反应已结束,在滤纸上点1滴混合物,若观察到_____ ,则表明反应已经完成.
(4)“趁热抽滤”后,用________ 进行洗涤。
(5)室温下,相关物质溶解度如表。“蒸发浓缩”过程中,为保证产品纯度及产量,应浓缩溶液体积至__ (填标号)。
A.5mL B. 10mL C. 15mL D. 20mL
(6)称取己二酸(Mr=146g/mol)样品0.2920g,用新煮沸的50mL热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000 mol/LNaOH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19.70mL.
①NaOH溶液应装于_______ (填仪器名称).
②己二酸样品的纯度为___________ .
其中“氧化”的实验过程:在250mL四口烧瓶中加入50mL水和3.18g碳酸钠,低速搅拌至碳酸钠溶解,缓慢加入9.48g(约0.060mol)高锰酸钾,按图示搭好装置,打开电动搅拌,加热至35℃,滴加3.2mL(约0.031mol)环己醇,发生的主要反应为KOOC(CH2)4COOK ΔH<0
(1)“氧化”过程应采用
A.热水浴 B.酒精灯 C.煤气灯 D.电炉
(2)“氧化”过程,不同环己醇滴加速度下,溶液温度随时间变化曲线如图,为保证产品纯度,应选择的滴速为
(3)为证明“氧化”反应已结束,在滤纸上点1滴混合物,若观察到
(4)“趁热抽滤”后,用
(5)室温下,相关物质溶解度如表。“蒸发浓缩”过程中,为保证产品纯度及产量,应浓缩溶液体积至
化学式 | 己二酸 | NaCl | KCl |
溶解度g/100g 水 | 1.44 | 35.1 | 33.3 |
(6)称取己二酸(Mr=146g/mol)样品0.2920g,用新煮沸的50mL热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000 mol/LNaOH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19.70mL.
①NaOH溶液应装于
②己二酸样品的纯度为
20-21高三上·福建厦门·期末 查看更多[2]
更新时间:2020/01/29 20:06:53
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】甲醇是重要的化工原料,又是可再生能源,工业合成甲醇有如下几种方法:
(1)水煤气合成法。制备甲醇的主要反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。原料气的加工过程中常混有一定量CO2,为了研究不同温度下CO2对该反应的影响,以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验,结果表明,原料气各组分含量不同时,反应生成甲醇的产率是不同的。实验数据如下表所示。
由表中数据分析可知:一定条件下,CO2对甲醇合成的影响是_______ 。
(2)CO2催化转化法:以CO2、H2为原料在催化剂作用下合成CH3OH涉及的主要反应:
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H2=-90.4kJ·mol-1
III.CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) △H3
①△H3=_______ 。
②一定条件下,向2L恒容密闭容器中通入1mol CO2和3mol H2发生上述反应,经5min达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO(g)为b mol,则这段时间内以H2O(g)表示的化学反应速率为_______ mol·L-1·min-1。(用含a、b的代数式表示)。
③不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测得CO2的平衡转化率随温度(T)变化关系如图所示。则压强P1、P2、P3由大到小的顺序为_______ ,温度高于T1时,CO2的平衡转化率几乎相等的原因是_______ 。
(3)甲烷催化氧化法:
主反应:2CH4(g)+O2(g) ⇌2CH3OH(g)
副反应:CH4(g)+2O2(g) ⇌CO2(g)+2H2O(g)
①科学家将CH4、O2和H2O(g) (H2O是活性催化剂)按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS代表过渡态)。
该历程中正反应的最大活化能为_______ kJ·mol-1,写出该步骤的化学方程式_______ 。
②向恒温刚性容器中按照体积比为2:1:7充入CH4、O2和H2O(g),在500K下反应达到平衡时,CH3OH的选择性(甲醇的选择性=×100%)为90%,CH4的转化率为50%,则副反应的压强平衡常数KP=_______ (保留小数点后一位)。
(1)水煤气合成法。制备甲醇的主要反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。原料气的加工过程中常混有一定量CO2,为了研究不同温度下CO2对该反应的影响,以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验,结果表明,原料气各组分含量不同时,反应生成甲醇的产率是不同的。实验数据如下表所示。
φ(CO2)-φ(CO)-φ(H2)/% | 0-30-70 | 4-26-70 | 8-22-70 | 20-10-70 | ||||||||
反应温度/℃ | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 |
碳转化率/% | 4.9 | 8.8 | 11.0 | 19.0 | 33.1 | 56.5 | 17.7 | 33.4 | 54.4 | 8.0 | 12.0 | 22.6 |
(2)CO2催化转化法:以CO2、H2为原料在催化剂作用下合成CH3OH涉及的主要反应:
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H2=-90.4kJ·mol-1
III.CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) △H3
①△H3=
②一定条件下,向2L恒容密闭容器中通入1mol CO2和3mol H2发生上述反应,经5min达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO(g)为b mol,则这段时间内以H2O(g)表示的化学反应速率为
③不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测得CO2的平衡转化率随温度(T)变化关系如图所示。则压强P1、P2、P3由大到小的顺序为
(3)甲烷催化氧化法:
主反应:2CH4(g)+O2(g) ⇌2CH3OH(g)
副反应:CH4(g)+2O2(g) ⇌CO2(g)+2H2O(g)
①科学家将CH4、O2和H2O(g) (H2O是活性催化剂)按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS代表过渡态)。
该历程中正反应的最大活化能为
②向恒温刚性容器中按照体积比为2:1:7充入CH4、O2和H2O(g),在500K下反应达到平衡时,CH3OH的选择性(甲醇的选择性=×100%)为90%,CH4的转化率为50%,则副反应的压强平衡常数KP=
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【推荐2】镁在工业、医疗等领域均有重要用途。某化学小组利用硼砂工厂的固体废弃物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等),设计了回收其中镁的工艺流程:
(1)酸浸前,将固体废弃物研磨的目的是_______ ,为达到此目的,还可以采取的措施是_____ (任写一条)。
(2)酸浸时,生成滤渣I的离子方程式为_________ 。
(3)第一次调节pH的目的是_____ 。当加入氨水使Al3+开始沉淀时,溶液中c(Fe3+)/c(Al3+)为 _________ 。已知Ksp[Fe(OH)3 ]=4×10-38,Ksp[Al(OH)3 ]=1×10-33.
(4)设计简单方案分离滤渣2,简述实验过程:______ 。
(5)滤液3中可回收利用的物质主要是_____ (填化学式),其阳离子的电子式为 _______ 。
(6)写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式:_______ 。
(1)酸浸前,将固体废弃物研磨的目的是
(2)酸浸时,生成滤渣I的离子方程式为
(3)第一次调节pH的目的是
(4)设计简单方案分离滤渣2,简述实验过程:
(5)滤液3中可回收利用的物质主要是
(6)写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式:
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】近年来我国大力加强温室气体CO2的转化研究,如催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。回答下列问题:
(1)已知:CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ•mol﹣1
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=﹣90.0kJ•mol﹣1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式_____ 。
(2)为提高CH3OH(g)的产率,理论上应采用的条件是_____ (填序号)。
a.高温高压
b.低温低压
c.高温低压
d.低温高压
(3)250℃时,在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),如图为不同投料比[ ]时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。反应物X是_____ (填“CO2”或“H2”)。(4)催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下四组实验数据:
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优条件为 _____ (填实验编号)。
(5)一定条件下CO2能与N2发生反应:N2(g)+CO2(g)⇌C(s)+2NO(g)。某温度下,若向2L体积恒定的密闭容器中充入等物质的量的N2和CO2,其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示:①图中B点v正_____ v逆(填“>”“<”或“=”)。
②第10min时,外界改变的条件可能是_____ (填字母)。
A.加催化剂
B.增大C(s)的物质的量
C.减小CO2的物质的量
D.升温
E.降温
(1)已知:CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ•mol﹣1
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=﹣90.0kJ•mol﹣1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式
(2)为提高CH3OH(g)的产率,理论上应采用的条件是
a.高温高压
b.低温低压
c.高温低压
d.低温高压
(3)250℃时,在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),如图为不同投料比[ ]时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。反应物X是
实验编号 | 温度/K | 催化剂 | CO2的转化率/% | 甲醇的选择性/% |
A | 543 | 纳米棒 | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | 纳米片 | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | 纳米棒 | 15.3 | 39.1 |
D | 553 | 纳米片 | 12.0 | 70.6 |
(5)一定条件下CO2能与N2发生反应:N2(g)+CO2(g)⇌C(s)+2NO(g)。某温度下,若向2L体积恒定的密闭容器中充入等物质的量的N2和CO2,其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示:①图中B点v正
②第10min时,外界改变的条件可能是
A.加催化剂
B.增大C(s)的物质的量
C.减小CO2的物质的量
D.升温
E.降温
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】据海通证券发布的最新研究报告表明,受尼龙66的拉动,目前我国己二酸供给缺口较大,且预计2024—2026年仍将整体处于紧缺状态.实验室模拟高锰酸钾氧化环己醇()制备己二酸的实验过程如下:
①按图1组装好仪器,向150mL四口瓶中加入18.96g(0.12mol)高锰酸钾,再加入50mL1%氢氧化钠水溶液,向恒压滴液漏斗中加入6.5mL(约0.06mol)环己醇,开始搅拌;
②用电热套加热升温到40℃,移走电热套,缓慢滴加环己醇,控制温度50℃左右,使之充分反应;
③趁热抽滤,用热水洗涤滤渣2~3次,合并滤液;
④向滤液中加入4mL浓盐酸酸化,加热浓缩,冷却析出晶体,抽滤,得到己二酸粗品4.599g.回答下列问题:
(1)已知:会放出热量,补全该反应的化学方程式
(2)经反复实验对比研究,该实验条件下环己醇滴速控制在20s/滴时最佳,理由是
(3)实验中判断反应进行完全的方法是用玻璃棒蘸取1滴反应混合物,点到滤纸上,若滤纸上
(4)步骤④中抽滤时采用如下装置(图2).抽滤时先打开水龙头,抽气管,用倾析法将混合物转移至布氏漏斗中.抽滤完毕,接下来的操作是
A.先关闭水龙头,后拔掉橡胶管 B.先拔掉橡胶管,后关闭水龙头
(5)步骤④中加入浓盐酸酸化的目的是
(6)图3是己二酸的浓度与温度关系曲线图.介稳区表示己二酸溶液处于饱和状态,稳定区表示己二酸溶液处于
(7)根据参加反应原料的量计算己二酸产率为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】1,6—己二酸是常用的化工原料,在高分子材料、医药、润滑剂的制造等方面都有重要作用。实验室利用图中的装置(夹持装置已省略),以环己醇和硝酸为反应物制备1,6—己二酸,反应原理为:
;
。
相关物质的物理性质见表:
实验步骤如下:
Ⅰ.向三颈烧瓶中加入固体和18mL浓(略过量),向恒压滴液漏斗中加入6mL环己醇;
Ⅱ.将三颈烧瓶放入水浴中,电磁搅拌并加热至50℃,移去水浴,打开恒压滴液漏斗活塞滴加5~6滴环己醇,观察到三颈烧瓶中产生红棕色气体时,开始慢慢加入余下的环己醇,调节滴加环己醇的速度,使三颈烧瓶内温度维持在50~60℃之间,直至环己醇全部滴加完毕;
Ⅲ.将三颈烧瓶放入80~90℃水浴中加热10min,至几乎无红棕色气体导出为止,然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出,减压过滤,___________,干燥,得到粗产品;
Ⅳ.1,6-己二酸粗产品的提纯。
(1)仪器A的名称为___________ ,其作用是___________ 。
(2)B中发生反应的化学反应方程式为___________ (其中一种产物为亚硝酸盐)。
(3)滴加环己醇的过程中,可用冷水浴冷却维持50~60℃,防止温度过高,说明该反应的___________ 0(填“>”或“<”)。
(4)步骤Ⅲ中需“迅速将”三颈烧瓶中混合液倒入烧杯中的原因是___________ ,将步骤Ⅲ补充完整:___________ 。
(5)步骤Ⅳ提纯粗产品的方法的名称为___________ 。
(6)最终得到1,6—己二酸产品4.810g,则1,6—己二酸的产率为___________ 。(保留三位有效数字)
;
。
相关物质的物理性质见表:
试剂 | 相对分子质量 | 密度/() | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
环己醇 | 100 | 0.962 | 25.9 | 161.8 | 可溶于水、乙醇、乙醚 |
1,6—己二酸 | 146 | 1.360 | 152 | 330.5 | 微溶于冷水,易溶于乙醇 |
117 | 2.326 | 210(分解) | - | 微溶于冷水,易溶于热水 |
Ⅰ.向三颈烧瓶中加入固体和18mL浓(略过量),向恒压滴液漏斗中加入6mL环己醇;
Ⅱ.将三颈烧瓶放入水浴中,电磁搅拌并加热至50℃,移去水浴,打开恒压滴液漏斗活塞滴加5~6滴环己醇,观察到三颈烧瓶中产生红棕色气体时,开始慢慢加入余下的环己醇,调节滴加环己醇的速度,使三颈烧瓶内温度维持在50~60℃之间,直至环己醇全部滴加完毕;
Ⅲ.将三颈烧瓶放入80~90℃水浴中加热10min,至几乎无红棕色气体导出为止,然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出,减压过滤,___________,干燥,得到粗产品;
Ⅳ.1,6-己二酸粗产品的提纯。
(1)仪器A的名称为
(2)B中发生反应的化学反应方程式为
(3)滴加环己醇的过程中,可用冷水浴冷却维持50~60℃,防止温度过高,说明该反应的
(4)步骤Ⅲ中需“迅速将”三颈烧瓶中混合液倒入烧杯中的原因是
(5)步骤Ⅳ提纯粗产品的方法的名称为
(6)最终得到1,6—己二酸产品4.810g,则1,6—己二酸的产率为
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解答题-有机推断题
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较难
(0.4)
【推荐3】含氮药物近年来广泛应用于新药研发中,某种含氮药物中间体L的合成路线如下。已知:(R表示烃基)
(1)A分子中碳原子均采取方式杂化,A的结构简式是_______ 。
(2)B→D的化学方程式是_______ 。
(3)F的分子为顺式结构,F的结构简式是_______ 。
(4)J与K反应生成L的化学方程式是_______ 。
(5)下列说法正确的是_______ (填序号)。
a.可用完成D→E的转化
b.G→K的反应中,G发生了氧化反应_______ ,N_______ 。
(1)A分子中碳原子均采取方式杂化,A的结构简式是
(2)B→D的化学方程式是
(3)F的分子为顺式结构,F的结构简式是
(4)J与K反应生成L的化学方程式是
(5)下列说法正确的是
a.可用完成D→E的转化
b.G→K的反应中,G发生了氧化反应
c.I的结构简式是
(6)由F制备G时转化关系如下。中间产物M、N的结构简式是:M(不能使酸性溶液褪色)
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】伊贝沙坦是一种新型的抗高血压药物,环戊酮是合成伊贝沙坦的中间体,实验室以如下图装置制备环戊酮(,加热及夹持装置已省略),其反应原理:+CO2↑+H2O。已知:己二酸(M=熔点为152℃,330℃左右能升华并开始分解;环戊酮沸点131℃,着火点30℃。
步骤如下:
I.将己二酸和适量置于如图仪器a中,维持温度285~290℃,加热20分钟;
Ⅱ.在馏出液中加入适量的浓溶液,振荡锥形瓶、分液除去水层;将有机层转移至干燥锥形瓶,再次加入,振荡分离出有机层;
Ⅲ.组装蒸馏装置,对Ⅱ所得有机层进行蒸馏,收集128~131℃的馏分,称量获得产品,计算产率。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______ 。
(2)步骤I加热的最佳方式是_______ (选填“熔融的盐浴”、“自来水水浴”或“酒精灯直接加热”);用导管连接b并通向户外,“通向户外”的主要目的是_______ 。
(3)步骤Ⅲ蒸馏有机层时温度计球泡位置应在_______ 。
(4)步骤Ⅱ中第一次加入的作用是减小环戊酮的溶解性及_______ ,第二次加入的作用是_______ 。
(5)环戊酮的产率为_______ (结果保留3位有效数字),如果步骤I温度高于330℃,会导致产率_______ (填“升高”、“降低”或“无影响”)。
(6)微波辐射具有很高的加热效率,下图表示某研究人员探究相同时间、相同反应条件下微波功率对环戊酮产量的影响。由图可知,微波辐射的最佳功率为_______ W。
步骤如下:
I.将己二酸和适量置于如图仪器a中,维持温度285~290℃,加热20分钟;
Ⅱ.在馏出液中加入适量的浓溶液,振荡锥形瓶、分液除去水层;将有机层转移至干燥锥形瓶,再次加入,振荡分离出有机层;
Ⅲ.组装蒸馏装置,对Ⅱ所得有机层进行蒸馏,收集128~131℃的馏分,称量获得产品,计算产率。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)步骤I加热的最佳方式是
(3)步骤Ⅲ蒸馏有机层时温度计球泡位置应在
(4)步骤Ⅱ中第一次加入的作用是减小环戊酮的溶解性及
(5)环戊酮的产率为
(6)微波辐射具有很高的加热效率,下图表示某研究人员探究相同时间、相同反应条件下微波功率对环戊酮产量的影响。由图可知,微波辐射的最佳功率为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】实验室制乙酸乙酯得主要装置如图中A所示,主要步骤①在a试管中按2:3:2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物;②按A图连接装置,使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液(加入几滴酚酞试液)中;③小火加热a试管中的混合液;④等b试管中收集到约2mL产物时停止加热.撤下b试管并用力振荡,然后静置待其中液体分层;⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)步骤①中,配制这一比例的混合液的正确操作是__ ;
(2)若实验中用含18O的乙醇与乙酸作用,该反应得化学方程式是:__ ;
(3)步骤③中,要用小火加热,其原因是__ ;
(4)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,写出该反应的离子方程式:__ ;
(5)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是__ ,步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是__ ;
(6)为充分利用反应物,甲、乙两位同学分别设计了图中甲、乙两个装置(乙同学待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物),你认为合理的是__ 。
请回答下列问题:
(1)步骤①中,配制这一比例的混合液的正确操作是
(2)若实验中用含18O的乙醇与乙酸作用,该反应得化学方程式是:
(3)步骤③中,要用小火加热,其原因是
(4)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,写出该反应的离子方程式:
(5)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是
(6)为充分利用反应物,甲、乙两位同学分别设计了图中甲、乙两个装置(乙同学待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物),你认为合理的是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】肉桂酸是无公害的环保防腐剂,可直接添加于食品中。某小组设计实验制备肉桂酸并探究其性质:
【原理】
【性质】
【步骤】
【装置】利用图1装置完成步骤①,利用图2装置完成步骤②,抽滤操作用图3装置。
回答下列问题:
(1)R是_______ (填结构简式)。
(2)图1中,仪器B的名称是_______ ,仪器A的作用是_______ 。实验前,要烘干三颈烧瓶,目的是_______ 。
(3)相比于普通过滤,图3抽滤的主要优点有_______ (答一条即可)。
(4)步骤③加入溶液的作用是_______ ,第二次抽滤得到滤饼的主要成分是_______ (填名称)。
(5)设计简单实验证明肉桂酸中含有碳碳双键:_______ 。
【原理】
【性质】
物质 | 苯甲醛 | 肉桂酸 | 乙酸酐 |
沸点 | |||
水溶性 | 微溶于水、无色油状液体 | 难溶于冷水、易溶于热水 | 与水反应生成乙酸 |
【装置】利用图1装置完成步骤①,利用图2装置完成步骤②,抽滤操作用图3装置。
回答下列问题:
(1)R是
(2)图1中,仪器B的名称是
(3)相比于普通过滤,图3抽滤的主要优点有
(4)步骤③加入溶液的作用是
(5)设计简单实验证明肉桂酸中含有碳碳双键:
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】在实验室以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备硼酸(H3BO3),其流程如图1所示,硫酸镁和硼酸的溶解度随温度的变化曲线如图2所示。
请回答下列问题:
(1)流程中“反应”的实验装置如下图所示:
①反应时需控制在95℃进行,控制反应温度的适宜方法是____________________ 。
②反应产生的气体需要净化处理,请从下图中选择合适的装置__________ (填字母代号)。
(2)实验中得到的粗硼酸还需要重结晶进行提纯,重结晶得到的母液可以在下一次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是______________________ 。
(3)实验时若被强碱溅到,先用大量水冲洗,水洗后再涂上硼酸溶液,写出有关离子方程式:____________ 。
(4)滴定硼酸时不能直接滴定,因为硼酸是很弱的酸,Ka=5.7×10-10。滴定前,须先将硼酸与甘油作用生成甘油硼酸,Ka=8.4×10-6,然后用酚酞作指示剂,再用NaOH标准溶液滴定。已知硼酸的摩尔质量为61.8 g·mol-1,滴定前称取3.00 g硼酸试样,配成250mL溶液,每次取25.00mL于锥形瓶中滴定,消耗0.200 0 mol·L-1 NaOH标准液的平均体积为20.00 mL。
①计算所得硼酸的纯度=__________ 。
②若用NaOH标准溶液直接滴定硼酸,则硼酸的纯度将__________ (填字母代号)。
A.偏大 B.偏小 C.无影响 D.无法确定
请回答下列问题:
(1)流程中“反应”的实验装置如下图所示:
①反应时需控制在95℃进行,控制反应温度的适宜方法是
②反应产生的气体需要净化处理,请从下图中选择合适的装置
(2)实验中得到的粗硼酸还需要重结晶进行提纯,重结晶得到的母液可以在下一次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是
(3)实验时若被强碱溅到,先用大量水冲洗,水洗后再涂上硼酸溶液,写出有关离子方程式:
(4)滴定硼酸时不能直接滴定,因为硼酸是很弱的酸,Ka=5.7×10-10。滴定前,须先将硼酸与甘油作用生成甘油硼酸,Ka=8.4×10-6,然后用酚酞作指示剂,再用NaOH标准溶液滴定。已知硼酸的摩尔质量为61.8 g·mol-1,滴定前称取3.00 g硼酸试样,配成250mL溶液,每次取25.00mL于锥形瓶中滴定,消耗0.200 0 mol·L-1 NaOH标准液的平均体积为20.00 mL。
①计算所得硼酸的纯度=
②若用NaOH标准溶液直接滴定硼酸,则硼酸的纯度将
A.偏大 B.偏小 C.无影响 D.无法确定
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐2】硫酸亚铁铵又名摩尔盐,是一种浅绿色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,性质比一般亚铁盐稳定,接近100℃时易失去结晶水,是分析化学中的重要试剂。某研究性学习小组用下图所示的实验装置来制取摩尔盐。
实验步骤如下:
①检查装置的气密性。
②往三颈烧瓶中依次加入过量的废铁屑(含杂质氧化铁和硫化亚铁)。
③关闭止水夹、打开,打开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
④把三颈烧瓶中的液体转移到装置乙中,当出现大量浅绿色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。
⑤将装置乙中所得晶体快速过滤、洗涤和干燥,得到产品。
回答下列问题:
(1)实验前需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸,倾倒出液体,用水洗净铁屑。以下仪器中完成该操作不需要的有___________ (填编号)。
①铁架台 ②玻璃棒 ③广口瓶 ④石棉网 ⑤烧杯 ⑥酒精灯 ⑦蒸发皿
(2)废铁屑中的杂质氧化铁和硫化亚铁无需在实验前除去,理由是___________ 、___________ 、___________ (用离子方程式表示)。
(3)步骤③向装置乙中通入氢气,通入氢气的目的是___________ ;装置丙中溶液的作用是___________ 。
(4)通过调节、的开闭可实现步骤④中三颈烧瓶中液体自动转移至装置乙中,具体的实验操作为___________ 。
(5)产品中、的检测。
①的定性检测:取少量产品于试管中,加水溶解,___________ (填操作及现象),证明产品中含有。
②测定产品中的含量:称取10.0g产品,溶于水,加入足量NaOH溶液。过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。重复灼烧、冷却、称量,直到为止。称得最终固体质量为2.0g,则产品中的质量分数为___________ 。(保留两位有效数字)
实验步骤如下:
①检查装置的气密性。
②往三颈烧瓶中依次加入过量的废铁屑(含杂质氧化铁和硫化亚铁)。
③关闭止水夹、打开,打开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
④把三颈烧瓶中的液体转移到装置乙中,当出现大量浅绿色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。
⑤将装置乙中所得晶体快速过滤、洗涤和干燥,得到产品。
回答下列问题:
(1)实验前需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸,倾倒出液体,用水洗净铁屑。以下仪器中完成该操作不需要的有
①铁架台 ②玻璃棒 ③广口瓶 ④石棉网 ⑤烧杯 ⑥酒精灯 ⑦蒸发皿
(2)废铁屑中的杂质氧化铁和硫化亚铁无需在实验前除去,理由是
(3)步骤③向装置乙中通入氢气,通入氢气的目的是
(4)通过调节、的开闭可实现步骤④中三颈烧瓶中液体自动转移至装置乙中,具体的实验操作为
(5)产品中、的检测。
①的定性检测:取少量产品于试管中,加水溶解,
②测定产品中的含量:称取10.0g产品,溶于水,加入足量NaOH溶液。过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。重复灼烧、冷却、称量,直到为止。称得最终固体质量为2.0g,则产品中的质量分数为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】实验室用图示装置制备KC1O溶液,再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。
<查阅资料>Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
(1)仪器a的名称是___________ ;装置A中反应的离子方程式为___________________ 。装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是____________ 。
(2)装置B吸收的气体是__________ ,装置D的作用是____________________ 。
(3)C中得到足量KC1O后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为________________ 。再加入饱和KOH溶液,冷却至0℃~5℃析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。
(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KC1等杂质,其提纯步骤为:
①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/LKOH溶液中。
②过滤。
③____________________ 。
④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,
⑤在真空干燥箱中干燥。
(5)称取提纯后的K2FeO4样品0.2200 g于烧杯中,加入强碱性NaCr(OH)4溶液,反应后再加稀H2SO4调节溶液呈强酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00 mL。涉及主要反应为:
Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
则该K2FeO4样品的纯度为_________________ 。
<查阅资料>Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
(1)仪器a的名称是
(2)装置B吸收的气体是
(3)C中得到足量KC1O后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为
(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KC1等杂质,其提纯步骤为:
①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/LKOH溶液中。
②过滤。
③
④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,
⑤在真空干燥箱中干燥。
(5)称取提纯后的K2FeO4样品0.2200 g于烧杯中,加入强碱性NaCr(OH)4溶液,反应后再加稀H2SO4调节溶液呈强酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00 mL。涉及主要反应为:
Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
则该K2FeO4样品的纯度为
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