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简答题

乙酸异戊酯常作为配制香蕉、梨、苹果等多种口味食品的香料.实验室合成乙酸异戊酯的原料是乙酸和异戊醇[(CH32CHCH2CH2OH],其装置如图所示.

合成反应:

在甲中加入20g异戊醇和少量碎瓷片,在不断搅拌下加入2mL浓硫酸,冷却后加入100g稍过量的冰醋酸,再加入环己烷(能与产物形成共沸混合物,不参加反应).安装带有分水器(预装有一定量的水)的冷凝回流装置,球形冷凝管中通入冷却水,用甘油浴缓慢加热仪器甲,冷凝回流一段时间.

分离提纯:

将反应粗产品倒入分液漏斗中,分别用少量10% Na2CO3溶液分两次洗涤.分去水层,向有机层中加入无水硫酸镁固体,静置一段时间后分离出液体,最后蒸馏除去环己烷得到纯净的乙酸异戊酯13g.

已知下列物质的沸点和密度:

请回答下列问题:

(1)合成乙酸异戊酯的化学方程式为______

(2)仪器甲的名称是______

(3)分水器可将仪器甲中产生的水分离出来,目的是______;按照球形冷凝管中冷却水的流向应该由______(填“a”或“b”)口进水.

(4)本实验使用甘油浴加热的优点有____________ (答出两点即可).

(5)当观察到分水器中出现______现象时,可停止加热仪器甲,终止合成反应过程.

(6)用10%Na2CO3溶液洗涤的作用是______

a、除去未反应完的醋酸        b、提高异戊醇的转化率

c、与异戊醇反应,除去杂质    d、降低乙酸异戊酯在水中的溶解能力

(7)本实验中无水硫酸镁的作用是______

(8)本实验中异戊醇的转化率为______

正确答案

解:(1)CH3COOH与(CH32CHCH2CH2OH反应生成CH3COOCH2CH2CH(CH32和H2O,化学方程式为CH3COOH+(CH32CHCH2CH2OCH3COOCH2CH2CH(CH32+H2O,故答案为:CH3COOH+(CH32CHCH2CH2OCH3COOCH2CH2CH(CH32+H2O;

(2)仪器甲为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;

(3)降低生成物的浓度平衡向正反应方向移动,可提高反应物的转化率或生成物的产率,冷凝水下进上出,从b口进水,故答案为:提高反应物的转化率或生成物的产率;b;

(4)甘油浴加热便于控制反应温度、使圆底烧瓶受热均匀,故答案为:便于控制反应温度;使圆底烧瓶受热均匀;

(5)当不再生成水,反应达到平衡,停止加热,故答案为:水层高度(或水的体积、液面对应刻度)不再变化;

(6)乙酸异戊酯在饱和碳酸钠中的溶解度比在水中的小,Na2CO3溶液能与乙酸反应,故答案为:ad;

(7)无水硫酸镁具有吸水性,能作干燥剂,所以无水硫酸镁的作用是作干燥剂,故答案为:作干燥剂;

(8)乙酸的物质的量为:n==1.67mol,异戊醇的物质的量为:n==0.227mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.227mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为:=0.1mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为:×100%=44%,故答案为:44%.

解析

解:(1)CH3COOH与(CH32CHCH2CH2OH反应生成CH3COOCH2CH2CH(CH32和H2O,化学方程式为CH3COOH+(CH32CHCH2CH2OCH3COOCH2CH2CH(CH32+H2O,故答案为:CH3COOH+(CH32CHCH2CH2OCH3COOCH2CH2CH(CH32+H2O;

(2)仪器甲为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;

(3)降低生成物的浓度平衡向正反应方向移动,可提高反应物的转化率或生成物的产率,冷凝水下进上出,从b口进水,故答案为:提高反应物的转化率或生成物的产率;b;

(4)甘油浴加热便于控制反应温度、使圆底烧瓶受热均匀,故答案为:便于控制反应温度;使圆底烧瓶受热均匀;

(5)当不再生成水,反应达到平衡,停止加热,故答案为:水层高度(或水的体积、液面对应刻度)不再变化;

(6)乙酸异戊酯在饱和碳酸钠中的溶解度比在水中的小,Na2CO3溶液能与乙酸反应,故答案为:ad;

(7)无水硫酸镁具有吸水性,能作干燥剂,所以无水硫酸镁的作用是作干燥剂,故答案为:作干燥剂;

(8)乙酸的物质的量为:n==1.67mol,异戊醇的物质的量为:n==0.227mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.227mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为:=0.1mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为:×100%=44%,故答案为:44%.

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工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:

回答下列问题:

(1)加入过量废铁屑的目的是______

(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的______(选填“Fe3+”、“Fe2+”或“Al3+”)沉淀.该工艺流程中“搅拌”的作用是______

(3)反应Ⅱ的离子方程式为______.在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作______.若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为______

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子.该水解反应的离子方程式为______

(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁.根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-.为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为______

A.氯水  B.KSCN溶液  C.NaOH溶液  D.酸性KMnO4溶液

(6)将11.9g Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7g.另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72L(标准状况下)NO,向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀质量为______

A.22.1g     B.27.2g     C.30g     D.无法确定.

正确答案

解:废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等,将过量废铁屑加入稀硫酸中,发生反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO43+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O、Fe2(SO43+Fe=3FeSO4,然后反应I中加入NaHCO3并搅拌,调节溶液的pH,发生反应Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,所以滤渣中成分是Al(OH)3,过滤得到硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2,酸性条件下,NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO,将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁,

(1)加入过量废铁屑的目的是,使硫酸充分反应掉、提高硫酸利用率或使Fe3+尽可能转化为Fe2+

故答案为:使硫酸充分反应掉、提高硫酸利用率或使Fe3+尽可能转化为Fe2+

(2)由题意可知,过量废铁屑溶于稀硫酸得FeSO4、Al2(SO43混合溶液,根据表中数据可知,向混合溶液中加入少量NaHCO3,沉淀Al3+而不沉淀Fe2+,反应方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,控制pH在4.4~7.5之间;工艺中搅拌作用是加快反应速率(或使反应物充分接触);

故答案为:Al3+;加快反应速率(或使反应物充分接触);

(3)反应Ⅱ是亚硝酸根离子氧化亚铁离子生成NO和三价铁离子,其离子方程式为:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O,流程产物分析可知O2与NaNO2在反应中做氧化剂;n(O2)==0.5mol,则得到电子0.5mol×4=2mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到2mol电子,NaNO2的物质的量为 2mol,

故答案为:Fe2++NO2-+2 H+=Fe3++NO↑+H2O;氧化剂;2mol;

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为 2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

故答案为:2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

(5)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,

A.氯水为浅黄绿色,氯气将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故A不选;            

B.KSCN溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B不选;      

C.NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故C不选;      

D.酸性KMnO4溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故D选;

故选D;

(6)将合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子,根据电子守恒,金属共失去电子的物质的量和氮原子得电子的量是相等的,生成了6.72L NO,即氮原子得电子的物质的量是(5-2)=0.9mol,根据前后发生的整个过程的反应,知道反应中金属失去电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量,即n(OH-)=0.9mol,从金属单质转化为其氢氧化物,增加的是氢氧根离子的质量,所以反应后沉淀的质量(包括氢氧化铝),为11.9g+0.9mol×17g/mol=27.2g,

故答案为:B.

解析

解:废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等,将过量废铁屑加入稀硫酸中,发生反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO43+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O、Fe2(SO43+Fe=3FeSO4,然后反应I中加入NaHCO3并搅拌,调节溶液的pH,发生反应Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,所以滤渣中成分是Al(OH)3,过滤得到硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2,酸性条件下,NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO,将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁,

(1)加入过量废铁屑的目的是,使硫酸充分反应掉、提高硫酸利用率或使Fe3+尽可能转化为Fe2+

故答案为:使硫酸充分反应掉、提高硫酸利用率或使Fe3+尽可能转化为Fe2+

(2)由题意可知,过量废铁屑溶于稀硫酸得FeSO4、Al2(SO43混合溶液,根据表中数据可知,向混合溶液中加入少量NaHCO3,沉淀Al3+而不沉淀Fe2+,反应方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,控制pH在4.4~7.5之间;工艺中搅拌作用是加快反应速率(或使反应物充分接触);

故答案为:Al3+;加快反应速率(或使反应物充分接触);

(3)反应Ⅱ是亚硝酸根离子氧化亚铁离子生成NO和三价铁离子,其离子方程式为:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O,流程产物分析可知O2与NaNO2在反应中做氧化剂;n(O2)==0.5mol,则得到电子0.5mol×4=2mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到2mol电子,NaNO2的物质的量为 2mol,

故答案为:Fe2++NO2-+2 H+=Fe3++NO↑+H2O;氧化剂;2mol;

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为 2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

故答案为:2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

(5)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,

A.氯水为浅黄绿色,氯气将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故A不选;            

B.KSCN溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B不选;      

C.NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故C不选;      

D.酸性KMnO4溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故D选;

故选D;

(6)将合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子,根据电子守恒,金属共失去电子的物质的量和氮原子得电子的量是相等的,生成了6.72L NO,即氮原子得电子的物质的量是(5-2)=0.9mol,根据前后发生的整个过程的反应,知道反应中金属失去电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量,即n(OH-)=0.9mol,从金属单质转化为其氢氧化物,增加的是氢氧根离子的质量,所以反应后沉淀的质量(包括氢氧化铝),为11.9g+0.9mol×17g/mol=27.2g,

故答案为:B.

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高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂.如图所示是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程.

(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒原理与下列物质相同的是______(填代号).

a.84消毒液(NaClO溶液)   b.双氧水   c.福尔马林(35%甲醛溶液)  d.75%酒精

(2)高锰酸钾保存在棕色试剂瓶中,下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是______(填代号).

a.浓硝酸          b.硝酸银           c.氯水         d.烧碱

(3)上述流程中可以循环使用的物质有____________(写化学式).

(4)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1mol MnO2可制得______mol KMnO4

(5)写出实验室用KMnO4制备气体的一个化学方程式______

(6)操作Ⅰ的名称是______;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解度上的差异(溶解度数据:K2CO3 20℃时为112g,100℃时为156g;KMnO4 20℃时为6.4g,100℃时为30g)采用______(填操作步骤)、趁热过滤的方法得到KMnO4粗晶体.

正确答案

解:(1)高锰酸钾具有强氧化性,常常利用高锰酸钾的强氧化性进行消毒.

a、84消毒液(NaClO溶液),次氯酸钠具有强氧化性,常常利用次氯酸钠的强氧化性进行杀菌消毒,故a正确;

b、双氧水具有强氧化性,常常利用双氧水的强氧化性进行杀菌消毒,故b正确;

c、福尔马林(35%甲醛溶液)是通过渗透到细菌体内,使细菌蛋白质凝固(变性),从而杀死细菌,故c错误;

d、75%酒精是通过酒精渗透到细菌体内,使细菌蛋白质凝固(变性),从而杀死细菌,故d错误;

故选ab;

(2)见光易分解的物质常常保存在棕色试剂瓶中.

a.浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水,所以要保存在棕色试剂瓶中,故a错误;

b.硝酸银见光分解生成银、二氧化氮和氧气,所以要保存在棕色试剂瓶中,故b错误;

c.氯水中的次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,所以要保存在棕色试剂瓶中,故c错误;

d.烧碱见光不分解,所以不要保存在棕色试剂瓶中,故d正确;

故选d;

(3)在开始的反应物和最终的生成物中都含有MnO2和KOH,所以二氧化锰和氢氧化钾能循环使用,

故答案为:MnO2、KOH;

(4)根据锰元素守恒知,1molMnO2生成1molK2MnO4,锰酸钾和二氧化碳反应的方程式为 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3,根据方程式知,1molK2MnO4和二氧化碳反应生成mol或0.67molKMnO4

故答案为:或0.67mol;

(5)实验室用KMnO4制取O2,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,该反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,

故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;

(6)该操作是分离固体与溶液,是过滤操作,KMnO4和K2CO3在溶解性上不同采用热的情况下采用浓缩结晶的方式可分离,

故答案为:过滤;浓缩结晶;

解析

解:(1)高锰酸钾具有强氧化性,常常利用高锰酸钾的强氧化性进行消毒.

a、84消毒液(NaClO溶液),次氯酸钠具有强氧化性,常常利用次氯酸钠的强氧化性进行杀菌消毒,故a正确;

b、双氧水具有强氧化性,常常利用双氧水的强氧化性进行杀菌消毒,故b正确;

c、福尔马林(35%甲醛溶液)是通过渗透到细菌体内,使细菌蛋白质凝固(变性),从而杀死细菌,故c错误;

d、75%酒精是通过酒精渗透到细菌体内,使细菌蛋白质凝固(变性),从而杀死细菌,故d错误;

故选ab;

(2)见光易分解的物质常常保存在棕色试剂瓶中.

a.浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水,所以要保存在棕色试剂瓶中,故a错误;

b.硝酸银见光分解生成银、二氧化氮和氧气,所以要保存在棕色试剂瓶中,故b错误;

c.氯水中的次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,所以要保存在棕色试剂瓶中,故c错误;

d.烧碱见光不分解,所以不要保存在棕色试剂瓶中,故d正确;

故选d;

(3)在开始的反应物和最终的生成物中都含有MnO2和KOH,所以二氧化锰和氢氧化钾能循环使用,

故答案为:MnO2、KOH;

(4)根据锰元素守恒知,1molMnO2生成1molK2MnO4,锰酸钾和二氧化碳反应的方程式为 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3,根据方程式知,1molK2MnO4和二氧化碳反应生成mol或0.67molKMnO4

故答案为:或0.67mol;

(5)实验室用KMnO4制取O2,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,该反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,

故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;

(6)该操作是分离固体与溶液,是过滤操作,KMnO4和K2CO3在溶解性上不同采用热的情况下采用浓缩结晶的方式可分离,

故答案为:过滤;浓缩结晶;

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简答题

碘酸钙[Ca(IO32]是目前广泛使用的既能补碘又能补钙的新型食品和饲料添加剂.

几种盐的溶解度(g/100g水)

(1)实验室制备碘酸钙的实验步骤如下:

步骤1:在100mL圆底烧瓶中依次加入2.20g 碘、2.00g 氯酸钾和45mL水,加热、搅拌,使氯酸钾溶解.

步骤2:滴加6mol/L盐酸至pH=1,按如图所示组装仪器,保持水浴温度85℃左右,发生反应:

I2+2KClO3+HCl═KIO3+HIO3+KCl+Cl2

步骤3:将反应液转入150mL 烧杯中,加入A溶液,调节溶液pH=10.

步骤4:用滴定管加10mL 1mol/L CaCl2溶液,并不断搅拌.

步骤5:反应混合物先用水冷却,再在冰水中静置10分钟,过滤,用少量冰水洗三次,再用少量无水乙醇洗涤一次,抽干后,将产品转移到滤纸上,晾数分钟,得碘酸钙产品.

①步骤2中反应温度不能太高的原因是______

②步骤3中A溶液是______

③步骤4中实验现象是____________

④步骤5中在冰水中冷却静置的目的是______.再用无水乙醇洗涤的目的是______

(2)测定产品中碘酸钙含量的实验步骤如下:

准确称取产品a g(约0.6g),置于100mL烧杯中,加1:1高氯酸20mL,微热溶解试样,冷却后移入250mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,得试液.

准确量取所得试液50.00mL 置于250mL 碘量瓶中,加入1:1高氯酸2mL,3g 碘化钾,盖上瓶塞,在暗处放置3 分钟,加50mL 水,用浓度为0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色,加入 2mL 0.5%淀粉溶液,继续滴定至终点,读数.

滴定过程中发生的反应如下:

  Ca(IO32+2HClO4═2HIO3+Ca(ClO42,IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-

①准确量取50.00mL试液的玻璃仪器是______

②滴定至终点的现象是______

③为准确获得样品中Ca(IO32的含量,还需补充的实验是______

正确答案

解:(1)①步骤2发生I2+2KClO3+HCl═KIO3+HIO3+KCl+Cl2↑,反应物中碘易升华,反应温度过高,碘和KClO3、HCl反应不充分,生成物中碘酸钾受热易分解,所以温度过高,产率低,

故答案为:温度过高,碘升华,KIO3分解,影响产率;

②制备碘酸钙的实验中间产物为碘酸氢钾,I2+2KClO3+HClKH(IO32+KCl+Cl2↑,步骤3中A溶液是KOH溶液或Ca(OH)2 溶液,目的是加入氢氧化钾或氢氧化钙和碘酸氢钾反应生成KIO3或生成碘酸钙沉淀,不引入新的杂质,

故答案为:KOH溶液或Ca(OH)2 溶液;

③碘酸钙是微溶于水的白色结晶或结晶性粉末,向PH=10的溶液,加入氯化钙,氯化钙会和碘酸钾发生反应生成碘酸钙,发生的反应为:KIO3+CaCl2=Ca(IO32↓+2KCl,

故答案为:出现浑浊,有沉淀生成;

④Ca(IO32溶解度随温度升高增大,随温度降低减小,步骤5中在冰水中冷却静置,使Ca(IO32沉淀完全;乙醇是易挥发的物质,Ca(IO32沉淀表面有水需干燥,可用无水乙醇洗涤,乙醇易挥发可加快干燥,

故答案为:乙醇易挥发可加快干燥;

(2)①50.00mL试液呈酸性,要求精确到0.01ml,酸式滴定管或移液管可精确到0.01ml,所以准确量取50.00mL试液的玻璃仪器是酸式滴定管或移液管,

故答案为:酸式滴定管或移液管;

②碘与淀粉作用显蓝色,滴定过程中发生的反应如下:Ca(IO32+2HClO4═2HIO3+Ca(ClO42,IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,依据反应可知当达到滴定终点时,碘单质反应完全后生成无色物质,所以当反应后溶液变化为无色即可证明反应完全,现象为:溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复,

故答案为:溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复;

③为了减少实验误差,准确获得样品中Ca(IO32的含量,需重复测定两次,故答案为:重复测定两次.

解析

解:(1)①步骤2发生I2+2KClO3+HCl═KIO3+HIO3+KCl+Cl2↑,反应物中碘易升华,反应温度过高,碘和KClO3、HCl反应不充分,生成物中碘酸钾受热易分解,所以温度过高,产率低,

故答案为:温度过高,碘升华,KIO3分解,影响产率;

②制备碘酸钙的实验中间产物为碘酸氢钾,I2+2KClO3+HClKH(IO32+KCl+Cl2↑,步骤3中A溶液是KOH溶液或Ca(OH)2 溶液,目的是加入氢氧化钾或氢氧化钙和碘酸氢钾反应生成KIO3或生成碘酸钙沉淀,不引入新的杂质,

故答案为:KOH溶液或Ca(OH)2 溶液;

③碘酸钙是微溶于水的白色结晶或结晶性粉末,向PH=10的溶液,加入氯化钙,氯化钙会和碘酸钾发生反应生成碘酸钙,发生的反应为:KIO3+CaCl2=Ca(IO32↓+2KCl,

故答案为:出现浑浊,有沉淀生成;

④Ca(IO32溶解度随温度升高增大,随温度降低减小,步骤5中在冰水中冷却静置,使Ca(IO32沉淀完全;乙醇是易挥发的物质,Ca(IO32沉淀表面有水需干燥,可用无水乙醇洗涤,乙醇易挥发可加快干燥,

故答案为:乙醇易挥发可加快干燥;

(2)①50.00mL试液呈酸性,要求精确到0.01ml,酸式滴定管或移液管可精确到0.01ml,所以准确量取50.00mL试液的玻璃仪器是酸式滴定管或移液管,

故答案为:酸式滴定管或移液管;

②碘与淀粉作用显蓝色,滴定过程中发生的反应如下:Ca(IO32+2HClO4═2HIO3+Ca(ClO42,IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,依据反应可知当达到滴定终点时,碘单质反应完全后生成无色物质,所以当反应后溶液变化为无色即可证明反应完全,现象为:溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复,

故答案为:溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复;

③为了减少实验误差,准确获得样品中Ca(IO32的含量,需重复测定两次,故答案为:重复测定两次.

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简答题

软锰矿中含MnO2约70%,SiO2约20%,Al2O3约4%,其余为水分;闪锌矿中含ZnS约80%,FeS、CuS、SiO2共约7%,其余为水分.科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,制取Zn、MnO2和Na2SO4.其工艺流程如下:

(1)Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43等.写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式:

______

(2)Ⅲ中调节溶液的pH至5.2~5.4,此时生成沉淀M的成分为______(写化学式);Ⅲ中加入MnO2的作用是______

(3)如图是Na2SO4和Na2SO4•10H2O的溶解度曲线(g/100g水),则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是:将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、______、用乙醇洗涤后干燥.乙醇洗涤而不用水洗的原因是______

(4)Ⅴ是用惰性电极电解制得Zn和MnO2,则阳极的电极反应式为______

(5)绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现,在本工艺流程中可循环使用的物质有:MnO2、ZnCO3、MnCO3____________(写化学式).

正确答案

解:(1)流程图分析生成沉淀硫,MnO2、CuS与硫酸反应生成MnSO4、CuSO4、H2O,配平书写化学方程式为:MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O,

故答案为:MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O;

(2)图表数据分析,pH至5.2~5.4时铁离子和铝离子全部沉淀;Ⅲ中加入MnO2的作用是做氧化剂氧化亚铁离子易于调节溶液PH全部沉淀,

故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;将Fe2+氧化成Fe3+

(3)图象分析可知温度高时析出硫酸钠,温度低时析出硫酸钠结晶水合物晶体,所以需要趁热过滤;洗涤晶体时用乙醇洗涤避免形成结晶水合物,

故答案为:趁热过滤,防止形成 Na2SO4•10H2O;

(4)流程图中得到产物为二氧化锰和锌分析,得到锌是锌离子在阴极得到电子析出;二氧化锰是在阳极锰离子失电子生成,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+

故答案为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+

(5)依据流程图中物质的反应和物质的生成分析可知锌、硫酸是可以循环使用的试剂,故答案为:Zn;H2SO4

解析

解:(1)流程图分析生成沉淀硫,MnO2、CuS与硫酸反应生成MnSO4、CuSO4、H2O,配平书写化学方程式为:MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O,

故答案为:MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O;

(2)图表数据分析,pH至5.2~5.4时铁离子和铝离子全部沉淀;Ⅲ中加入MnO2的作用是做氧化剂氧化亚铁离子易于调节溶液PH全部沉淀,

故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;将Fe2+氧化成Fe3+

(3)图象分析可知温度高时析出硫酸钠,温度低时析出硫酸钠结晶水合物晶体,所以需要趁热过滤;洗涤晶体时用乙醇洗涤避免形成结晶水合物,

故答案为:趁热过滤,防止形成 Na2SO4•10H2O;

(4)流程图中得到产物为二氧化锰和锌分析,得到锌是锌离子在阴极得到电子析出;二氧化锰是在阳极锰离子失电子生成,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+

故答案为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+

(5)依据流程图中物质的反应和物质的生成分析可知锌、硫酸是可以循环使用的试剂,故答案为:Zn;H2SO4

百度题库 > 高考 > 化学 > 硫酸亚铁铵的制备

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