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草酸是一种重要的化工原料。某学习小组为探究草酸的性质,查阅了有关资料,草酸的部分...

草酸是一种重要的化工原料。某学习小组为探究草酸的性质,查阅了有关资料,草酸的部分性质如下表:

物质

性质

易溶于水和乙醇,微溶于乙醚,不溶于苯和氯仿。

熔点为时开始升华,时开始分解。

有毒,具有腐蚀性,二元弱酸。

草酸与浓硫酸混合加热产生CO

草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。

 

实验:根据图提供的仪器和试剂,设计实验证明草酸的受热分解产物中含有部分夹持仪器和加热装置省略

1)仪器a的名称是_____________

2)各装置的正确连接顺序为装置可重复使用________________________________尾气处理。________________

3)用图中装置C的作用是____________________________

4)连接好装置进行的实验时,要先加热________“A”“B”“C”“D”“E”“F”装置,能证明分解产物中有CO的实验依据是___________________

5)某同学查阅资料发现,用氯化钯磷钼酸溶液可检验一氧化碳。一氧化碳与氯化钯溶液反应,生成了黑色的金属钯固体,反应的化学方程式是___________________________

实验:草酸与甲醇在浓硫酸存在下酯化生成草酸二甲酯。反应为。在装有搅拌器、分水器的反应瓶中,加入草酸,无水甲醇,苯,浓硫酸,搅拌下加热回流共沸脱水20小时,后转移到烧杯中冷却,按如图所示流程提纯。

6提纯过程中用的碳酸钠溶液洗涤的作用是__________________________

流程中纯化的方法为________________

产率为____________精确到

 

圆底烧瓶 除去中的草酸 装置B中红色氧化铁变黑,装置D的澄清石灰水变浑浊 除去硫酸或硫酸、草酸和甲醇 重结晶 【解析】 根据装置图回答仪器a名称。 为证明草酸的受热分解产物中含有和CO,先将混合气体通入无水酒精除去升华出来的草酸,再通入澄清的石灰水检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体,再用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再将洗涤后的气体进行干燥,然后将气体再通过盛有红色氧化铁的装置,一氧化碳和红色的氧化铁反应生成铁和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳。 根据表格知,草酸时开始升华,草酸和氢氧化钙反应生成的草酸钙不溶于水,所以制取的气体中含有草酸蒸气而干扰二氧化碳的检验,要检验二氧化碳首先要除去草酸蒸气。 一氧化碳和氧气的比例在一定范围内易产生爆炸,为防止产生安全事故发生,应先用生成的气体除去装置中的氧气;一氧化碳具有还原性,能还原红色的氧化铁生成铁单质,且生成二氧化碳。 一氧化碳与氯化钯溶液反应,生成了黑色的金属钯粉末,一氧化碳被氧化为,氯化钯中的氯元素变为HCl; 酯化反应后的混合液体中除了草酸二甲酯外,还有草酸、甲醇、硫酸与水,先水洗除去大部分的硫酸、草酸和甲醇,有机层再用的碳酸钠溶液洗涤再除去全部的硫酸、草酸和甲醇,再次用水洗除去残留的碳酸钠,其中每一步的操作都是分液。纯化方法为重结晶。根据题意可知反应中甲醇过量,应用草酸计算产率。 根据仪器a结构可得a为圆底烧瓶。 为证明草酸的受热分解产物中含有和CO,先将混合气体通入无水酒精除去升华出来的草酸,再通入澄清的石灰水检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体,再用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再将洗涤后的气体进行干燥,然后将气体再通过盛有红色氧化铁的装置,一氧化碳和红色的氧化铁反应生成铁和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳,所以其排序是尾气处理。 根据表格知,草酸时开始升华,草酸和氢氧化钙反应生成的草酸钙不溶于水,二氧化碳和氢氧化钙反应也生成碳酸钙沉淀,所以制取的气体中含有草酸蒸气而干扰二氧化碳的检验,要检验二氧化碳首先要除去草酸蒸气,所以C的作用是除去中的草酸。 一氧化碳和氧气反应在一定范围内易产生爆炸,为防止产生安全事故发生,应先用生成的气体除去装置中的氧气,所以应先加热A后加热B;一氧化碳具有还原性,能还原红色的氧化铁生成铁单质和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以反应现象是装置B中红色氧化铁变黑,装置D的澄清石灰水变浑浊。 一氧化碳与氯化钯溶液反应,生成了黑色的金属钯粉末,一氧化碳被氧化为,氯化钯中的氯元素变为HCl,反应的化学方程式是。 酯化反应后的混合液体中除了草酸二甲酯外,还有草酸、甲醇、硫酸与水,先水洗除去大部分的硫酸、草酸和甲醇,有机层再用的碳酸钠溶液洗涤再除去全部的硫酸、草酸和甲醇,再次用水洗除去残留的碳酸钠,其中每一步的操作都是分液。 纯化方法为重结晶。 根据题意可知反应中甲醇过量,应用草酸计算,根据方程式可知,的草酸理论上应生成草酸二甲酯,草酸二甲酯的质量为 g,产率。
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考点分析:
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高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料,工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:

FeSO42NH3·H2OFe(OH)2(NH4)2SO4

Fe(OH)2H2C2O4FeC2O42H2O

1)绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸,加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间,过滤,可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中,TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀,写出该反应的化学方程式:___;加入铁粉的作用有______

2)由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时,需在真空环境下进行,原因是___

FeC2O4生成后,为提高产品纯度,还需调节溶液pH2,若pH过低,则导致

FeC2O4的产率___(填偏高偏低无影响)。

3)将含有FeC2O4的混合液过滤,将产品先用水洗涤,再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是______

4)某研究小组欲从某化工残渣(主要成分为Fe2O3SiO2Al2O3)出发,先制备较纯净的FeSO4溶液,再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤,___,过滤,得到较纯净的FeSO4溶液。

 

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氯化钠(NaCN)是一种基本化工原料,同时也是一种毒物质。一旦泄漏需要及时处理,一般可以通过喷酒双氧水或过硫酸钠(Na2S2)溶液来处理,以减少对环境的污染。

I.(1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的化学方程式是___________________________________

II.工业制备过硫酸钠的反应原理如下所示

主反应:(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O

副反应:2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+N2+6H2O

某化学小组利用上述原理在实验室制备过硫酸,并用过硫酸钠溶液处理含氰化钠的废水。

实验一:实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O8

(2)装置中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器的名称是____________

(3)装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c的原因是____________________

(4)上述装置中还需补充的实验仪器或装置有______________(填字母代号)。

A.温度计               B水浴加热装置

C.洗气瓶               D.环形玻璃搅拌棒

实验二:测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氯化钠的含量。

已知;①废水中氯化钠的最高排放标准为0.50mg/L。

②Ag++2CN===[Ag(CN)2],Ag++I==AgI↓,AgI呈黄色,CN优先与Ag+发生反应。实验如下:取1L处理后的NaCN废水,浓缩为10.00mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.010—3mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为5.00mL

(5)滴定终点的现象是___________________________________

(6)处理后的废水中氰化钠的浓度为____________________mg/L.

Ⅲ.(7)常温下,含硫微粒的主要存在形式受pH的影响。利用电化学原理,用惰性电极电解饱和NaHSO4溶液也可以制备过硫酸钠。已知在阳极放电的离子主要为HSO4,则阳极主要的反应式为_________________________

 

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亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成NaCl并放出有类似的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。

I)制备亚氯酸钠

关闭止水夹,打开止水夹,从进气口通入足量,充分反应。

1)仪器a的名称为_________,仪器b的作用是_________

2)装置A中生成的化学方程式为_________

3)若从装置A反应后的溶液中获得晶体,则主要操作有:减压蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等。

II)探究亚氯酸钠的性质

停止通气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹,打开止水夹,向A中滴入稀硫酸。

4)请写出这时A中发生反应的离子方程式_________

5)开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率急剧加快,请解释可能的原因_________

6B中现象为_________

 

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冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3A1F6)白色固体,微溶于水,常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石,某化学实验小组模拟工业上制取Na2AlF6的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。

已知:CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑

(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是_____________(用化学方程式表示)。

(2)装置III的作用为______________________

(3)在实验过程中,装置II中有CO2气体逸出,同时观察到有白色固体析出,请写出该反应的离子反应方程式:__________________

(4)在实验过程中,先向装置II中通入HF气体,然后再滴加Na2CO3溶液,而不是先将Na2CO3和A1(OH)3混合后再通入HF气体,其原因是_______________            .

(5)装置II反应后的混合液经过过滤可得到Na3A1F6晶体,在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是_____________________

(6)在电解制铝的工业生产中,阳极的电极反应式为_____________

(7)萤石中含有少量的Fe2O3杂质,可用于装置I反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下:取8.0 g萤石加入装置I中,完全反应后,将混合液加稀释,然后加入足量的KI固体,再以淀粉为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,当出现_________现象时,到达滴定终点,消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL,则萤石中氟化钙的百分含量为______________。(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

 

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草酸亚铁晶体是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。

I、制备草酸亚铁晶体:

称取硫酸亚铁铵晶体,放入三颈烧瓶中,加入10滴左右溶液和蒸馏水加热溶解;

加入饱和草酸溶液,加热搅拌至沸,停止加热,静置;

待黄色晶体沉淀后倾析,洗涤,加入约蒸馏水搅拌并温热,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。

回答下列问题:

1)仪器C的名称是_____________;仪器B的作用是_____________

2)硫酸亚铁铵晶体用硫酸溶解的原因是 _____________________

II、探究草酸亚铁的纯度:

准确称取草酸亚铁固体样品含有草酸铵杂质,溶于溶液中,在水浴加热,用容量瓶配成溶液;

取上述溶液,用标准溶液浓度为滴定三次,平均消耗

加入适量锌粉和溶液,反应一段时间后,取1滴试液放在点滴板上检验,至极微量;

过滤除去锌粉,滤液收集在另一个锥形瓶中,将滤纸及残余物充分洗涤,洗涤液并入滤液中,再补充约溶液,继续用标准溶液浓度为滴定至终点,共平行测定三次,平均消耗

回答下列问题:

3)在中溶液中发生 ,还有另一氧化还原反应,写出其离子方程式_______________________,用标准溶液滴定至终点的现象是__________________

4)加入适量锌粉的目的是______________________________________;步骤中检验其中微量的的试剂名称是______________溶液

5)计算固体样品的纯度为______________用含c的式子表示,不必化简

 

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