- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
有关数据及副反应：
（1）在大试管A中添加的试剂有6 mL乙醇、4 mL乙酸和4 mL浓硫酸，这三种试剂的添加顺序依次为______、______、______．
（2）试管B中导管接近液面未伸入液面下的理由是______．
（3）现对试管B中乙酸乙酯粗产品进行提纯，步骤如下：
①将试管B中混合液体充分振荡后，转入______（填仪器名称）进行分离；
②向分离出的上层液体中加入无水硫酸钠，充分振荡．加入无水硫酸钠的目的是______．
③将经过上述处理的液体放入干燥的蒸馏烧瓶中，对其进行蒸馏，收集______℃左右的液体即得纯净的乙酸乙酯．
（4）从绿色化学的角度分析，使用浓硫酸制乙酸乙酯不足之处主要有______．
（5）炒菜时，加一点白酒和醋能使菜肴味香可口，试用符合实际情况的化学方程式解释：______．
正确答案
解：（1）制取乙酸乙酯时，应先加入乙醇，然后在加入浓硫酸和乙酸，若先加浓硫酸会出现酸液飞溅，
故答案为：乙醇；浓硫酸；乙酸；
（2）导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，伸入液面下会发生倒吸，
故答案为：防止倒吸；
（3）①将试管B中混合液体充分振荡后，转入分液漏斗进行分离，
故答案为：分液漏斗；
②加入无水硫酸钠的目的是除去粗产品中的水，
故答案为：除去乙酸乙酯中的水；
③77.1℃时乙酸乙酯汽化，因此收集77℃的产品，
故答案为：77；
（4）反应需要浓硫酸作催化剂，产生酸性废水，同时乙醇发生副反应，
故答案为：产生酸性废水，污染环境，同时发生副反应；
（5）白酒中的乙醇和醋中的乙酸发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OH
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OH
解析
解：（1）制取乙酸乙酯时，应先加入乙醇，然后在加入浓硫酸和乙酸，若先加浓硫酸会出现酸液飞溅，
故答案为：乙醇；浓硫酸；乙酸；
（2）导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，伸入液面下会发生倒吸，
故答案为：防止倒吸；
（3）①将试管B中混合液体充分振荡后，转入分液漏斗进行分离，
故答案为：分液漏斗；
②加入无水硫酸钠的目的是除去粗产品中的水，
故答案为：除去乙酸乙酯中的水；
③77.1℃时乙酸乙酯汽化，因此收集77℃的产品，
故答案为：77；
（4）反应需要浓硫酸作催化剂，产生酸性废水，同时乙醇发生副反应，
故答案为：产生酸性废水，污染环境，同时发生副反应；
（5）白酒中的乙醇和醋中的乙酸发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OH
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OH
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产工艺如下：
已知：①2KOH+Cl2→KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）
②6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）
③2Fe（NO3）3+2KClO+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在______（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式______；
（3）K2FeO4具有强氧化性的原因______；
（4）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的量浓度为______；
（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是______：
A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3转化为 KClO
（6）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品______（写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途______．
正确答案
解：（1）由工艺流程及③可知，利用Fe（NO3）3与KClO制备K2FeO4，由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3．由信息①可知，在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO．故选择低温较低，故答案为：温度较低；
（2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H2O 
故答案为：2NaCl+2H2O 
（3）K2FeO4中铁元素化合价为+6价，价态高，易得电子，表现强氧化性，故答案为：K2FeO4中铁元素化合价为+6价，易得电子；
（4）61.6g KOH固体的物质的量为
（5）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO．
A、与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO，故A正确；
B、由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3，不利用KClO生成、浪费原料，故B错误；
C、由工艺流程及③可知，利用Fe（NO3）3与KClO制备K2FeO4，故C正确；
D、由信息可知，该条件下KClO3 不能转化为KClO，故D错误．
故选：AC；
（6）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl．KNO3可用于化肥，炸药等，
故答案为：KNO3、KCl；KNO3可用于化肥，炸药等．
解析
解：（1）由工艺流程及③可知，利用Fe（NO3）3与KClO制备K2FeO4，由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3．由信息①可知，在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO．故选择低温较低，故答案为：温度较低；
（2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H2O
故答案为：2NaCl+2H2O
（3）K2FeO4中铁元素化合价为+6价，价态高，易得电子，表现强氧化性，故答案为：K2FeO4中铁元素化合价为+6价，易得电子；
（4）61.6g KOH固体的物质的量为
（5）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO．
A、与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO，故A正确；
B、由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3，不利用KClO生成、浪费原料，故B错误；
C、由工艺流程及③可知，利用Fe（NO3）3与KClO制备K2FeO4，故C正确；
D、由信息可知，该条件下KClO3 不能转化为KClO，故D错误．
故选：AC；
（6）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl．KNO3可用于化肥，炸药等，
故答案为：KNO3、KCl；KNO3可用于化肥，炸药等．
硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一，反应原理为：2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2（该反应△H＞0），某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3•5H2O流程如下．
（1）吸硫装置如图所示：
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，B中试剂是______．
②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是______、______．（写出两条）
（2）假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验．（室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2）限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca（NO3）2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管
正确答案
解：（1）①二氧化硫具有还原性、漂白性，具有漂白性，能使品红褪色，具有还原性，能被溴水氧化，溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，二氧化硫与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，硫元素化合价升高，二氧化硫表现还原性，高锰酸钾溶液褪色：5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4 +2H2SO4，所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液，来检验二氧化硫是否被完全品红吸收，
故答案为：品红或溴水或KMnO4溶液；
②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可以减缓二氧化硫的流速，使二氧化硫与溶液充分接触反应，适当升高温度，也能使二氧化硫充分反应，
故答案为：控制SO2的流速；适当升高温度；
（2）实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，若检验NaCl存在，需先加稀硝酸排除干扰，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明有NaCl；已知室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2，若要检验氢氧化钠存在，需加入过量CaCl2溶液，把Na2CO3转化为CaCO3，再测量溶液的pH，若pH大于10.2，说明含有NaOH，
故答案为：
．
解析
解：（1）①二氧化硫具有还原性、漂白性，具有漂白性，能使品红褪色，具有还原性，能被溴水氧化，溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，二氧化硫与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，硫元素化合价升高，二氧化硫表现还原性，高锰酸钾溶液褪色：5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4 +2H2SO4，所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液，来检验二氧化硫是否被完全品红吸收，
故答案为：品红或溴水或KMnO4溶液；
②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可以减缓二氧化硫的流速，使二氧化硫与溶液充分接触反应，适当升高温度，也能使二氧化硫充分反应，
故答案为：控制SO2的流速；适当升高温度；
（2）实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，若检验NaCl存在，需先加稀硝酸排除干扰，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明有NaCl；已知室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2，若要检验氢氧化钠存在，需加入过量CaCl2溶液，把Na2CO3转化为CaCO3，再测量溶液的pH，若pH大于10.2，说明含有NaOH，
故答案为：
．
工业上用软锰矿（主要成分为MnO2）制备高锰酸钾的工艺流程如图所示：
（1）高锰酸钾的氧化性强弱与溶液的酸碱性有关，在酸性条件下其氧化性较强．下列酸能用于酸化高锰酸钾溶液的是______（填序号）．
a．盐酸 b．稀硫酸 c．硝酸 d．氢硫酸
（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是______、______、______．
（3）软锰矿与过量固体KOH和KClO3在熔融状态下反应时的氧化剂是______（填化学式）．反应后加水溶解得到的滤液中主要含有KCl和K2MnO4，则滤液酸化时发生反应的离子方程式为______．
（4）已知KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2．取上述制得的KMnO4产品0.33g，恰好与0.67g Na2C2O4完全反应，则KMnO4的纯度为______%．
正确答案
解：软锰矿（主要成分为MnO2）与过量固体KOH和KClO3在熔融状态下发生氧化还原反应，MnO2中+4的锰元素被氧化为+6价，反应后加水溶解、过滤得到的滤液中主要含有KCl和K2MnO4，酸化后，K2MnO4转化为Mn02和KMnO4，过滤得高锰酸钾溶液，蒸发后得高锰酸钾晶体；
（1）高锰酸钾能氧化盐酸和氢硫酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸，故答案为：b；
（2）软锰矿与过量固体KOH和KClO3在熔融后，加水，进行操作Ⅰ后得滤液，故操作Ⅰ应为过滤；由于MnO2难溶于水操作Ⅱ后得KMnO4溶液，故操作Ⅱ为过滤；操作Ⅲ后使溶液变成了晶体，故操作Ⅲ为蒸发；
故答案为：过滤；过滤；蒸发；
（3）软锰矿（主要成分为MnO2）与过量固体KOH和KClO3在熔融状态下反应，反应后加水溶解得到的滤液中主要含有KCl和K2MnO4，由元素的化合价变化可知氧化剂应为KClO3；滤液中主要成分是K2MnO4，酸化后得到KMnO4和MnO2，故该反应物有K2MnO4，生成物有KMnO4和MnO2，此反应在酸性条件下进行，故方程式为：3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O；
故答案为：KClO3；3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O；
（4）KMnO4与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2，1molKMnO4得5mol电子，1molNa2C2O4失2mol电子，电子守恒可得关系式：
2KMnO4～5NaC2O4
2×158g 5×134g
m 0.67g
解得m=0.316g，即0.33gKMnO4产品，含有KMnO40.316g，KMnO4的纯度为=
故答案为：96．
解析
解：软锰矿（主要成分为MnO2）与过量固体KOH和KClO3在熔融状态下发生氧化还原反应，MnO2中+4的锰元素被氧化为+6价，反应后加水溶解、过滤得到的滤液中主要含有KCl和K2MnO4，酸化后，K2MnO4转化为Mn02和KMnO4，过滤得高锰酸钾溶液，蒸发后得高锰酸钾晶体；
（1）高锰酸钾能氧化盐酸和氢硫酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸，故答案为：b；
（2）软锰矿与过量固体KOH和KClO3在熔融后，加水，进行操作Ⅰ后得滤液，故操作Ⅰ应为过滤；由于MnO2难溶于水操作Ⅱ后得KMnO4溶液，故操作Ⅱ为过滤；操作Ⅲ后使溶液变成了晶体，故操作Ⅲ为蒸发；
故答案为：过滤；过滤；蒸发；
（3）软锰矿（主要成分为MnO2）与过量固体KOH和KClO3在熔融状态下反应，反应后加水溶解得到的滤液中主要含有KCl和K2MnO4，由元素的化合价变化可知氧化剂应为KClO3；滤液中主要成分是K2MnO4，酸化后得到KMnO4和MnO2，故该反应物有K2MnO4，生成物有KMnO4和MnO2，此反应在酸性条件下进行，故方程式为：3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O；
故答案为：KClO3；3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O；
（4）KMnO4与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2，1molKMnO4得5mol电子，1molNa2C2O4失2mol电子，电子守恒可得关系式：
2KMnO4～5NaC2O4
2×158g 5×134g
m 0.67g
解得m=0.316g，即0.33gKMnO4产品，含有KMnO40.316g，KMnO4的纯度为=
故答案为：96．
某研究小组拟用粗食盐（含Ca2+、Mg2+、SO42-等）、粗硅（含C及不与Cl2反应的固体杂质）制取纯硅，设计如图1的工艺流程，试回答下列问题：
（1）工业上一般是利用过量焦炭在高温下还原石英砂来制取粗硅，写出该过程的化学方程式：______．
（2）精制粗盐水所需试剂为①BaCl2；②Na2CO3；③HCl；④NaOH，其滴加的先后顺序是下列的______（填下列各项的序号）．
a．①②④③b．④②①③c．④①③②d．②④①③
已知，Ksp（MgCO3）=6.82×10-6mol2•L-2，Ksp（CaCO3）=2.8×10-9mol2•L-2，假设该粗盐水中Ca2+、Mg2+和SO42-的浓度均为0.01mol•L-1，若向1L该粗盐水中逐渐滴入一定量Na2CO3溶液，首先出现的沉淀是______．
（3）已知SiCl4的沸点是57.6℃，CCl4的沸点是76.8℃．在反应器I中得到的SiCl4粗品中含有CCl4，从中得到纯净SiCl4可采用的方法是下列各项中的______（填序号）．
a．蒸馏 b．干馏 c．分液 d．过滤
反应器Ⅱ中发生反应的化学方程式为______．
（4）如图2是用离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，电解槽中阴极产生的气体是______．产品A的化学式为______．若采用无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，试写出该反应的化学方程式______．
正确答案
SiO2+2C
a
碳酸钙
a
SiCl4+2H2
氢气
NaOH
NaCl+H2O 
解析
解：（1）C在高温条件下还原SiO2，生成Si和CO，化学方程式为：SiO2+2C
（2）Na2CO3溶液的作用为除去Ca2+、除去过量的BaCl2溶液，所以Na2CO3的顺序在BaCl2的后面，HCl的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH，所以在最后，因此a项正确；因为Ksp（MgCO3）＞Ksp（CaCO3），CaCO3更难溶，所以首先析出的沉淀是CaCO3；
故答案为：a；碳酸钙；
（3）SiCl4与CCl4在常温下为液体，相互溶解，但沸点不同，所以用蒸馏的方法得到纯净的SiCl4；反应器II中H2还原SiCl4，化学方程式为：SiCl4+2H2
故答案为：a；SiCl4+2H2
（4）根据放电顺序，阴极上H2O电离出的H+放电，所以电解槽中阴极产生的气体是氢气；水电离出的H+放电，促进H2O的电离平衡向右移动，OH‾浓度增大，所以产品A为NaOH；无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，电解产生的Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠，所以化学方程式为：NaCl+H2O 
故答案为：氢气；NaOH；NaCl+H2O 
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