- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl2•xH2O）．有如下操作：
已知：在pH为4～5时，Fe3+几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2+却几乎不水解．
（1）能检验溶液A中Fe3+的试剂为______（填编号，下同）能检验溶液A中Fe2+的试剂
为______
①KSCN ②KSCN+Cl2 ③NaOH ④（NH4）2S ⑤KMnO4
（2）欲测定溶液A中的Fe2+的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、250mL容量瓶外，还需______，下列滴定方式中（夹持部分略去），最合理的是______（填序号）
写出滴定反应的离子方程式______
（3）若B溶液为25℃且pH=3，则B溶液的c（Fe3+）=______mol•L-1（已知25℃，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38）．要得到较纯的产品，在B中加入试剂可选用______（填物质的化学式）．
（4）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2•xH2O）中x的值，某兴趣小组设计了如下实验方案：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为ng．据此计算得x=______（用含m、n的代数式表示）．
正确答案
解：（1）溶液A中含有铜离子、亚铁离子，铁离子与KSCN混合溶液变红色，铁离子与氢氧根离子结合生成红褐色沉淀，但铜离子与氢氧根离子结合生成蓝色絮状沉淀干扰铁离子检验，铁离子与高锰酸钾溶液不反应，用KSCN无需用氯气，所以选择用KSCN是检验Fe3+最佳试剂，亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色，是检验溶液A中Fe2+的最佳试剂，
故答案为：①；⑤；
（2）配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液需要的仪器有：天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，必须放在酸式滴定管中，所以最合理的是a，滴定反应：Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，由电子守恒、电荷守恒、原子守恒可知，离子反应为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，
故答案为：胶头滴管；a；5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
（3）若B溶液为25℃且pH=3，氢离子c（H+）=0.001mol/L，氢氧根离子c（OH-）=10-11mol/L，Fe（OH）3⇌Fe3++3OH-，25℃，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，c（Fe3+）=
故答案为：4.0×10-5；CuO或Cu（OH）2 或CuCO3；
（4）CuCl2•xH2O中x的值的确定依据是加热前后的质量差即为减少的水的质量，根据Cu元素守恒，则
CuCl2•xH2O～Cu（OH）2～CuO，
1 1
故答案为：
解析
解：（1）溶液A中含有铜离子、亚铁离子，铁离子与KSCN混合溶液变红色，铁离子与氢氧根离子结合生成红褐色沉淀，但铜离子与氢氧根离子结合生成蓝色絮状沉淀干扰铁离子检验，铁离子与高锰酸钾溶液不反应，用KSCN无需用氯气，所以选择用KSCN是检验Fe3+最佳试剂，亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色，是检验溶液A中Fe2+的最佳试剂，
故答案为：①；⑤；
（2）配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液需要的仪器有：天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，必须放在酸式滴定管中，所以最合理的是a，滴定反应：Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，由电子守恒、电荷守恒、原子守恒可知，离子反应为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，
故答案为：胶头滴管；a；5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
（3）若B溶液为25℃且pH=3，氢离子c（H+）=0.001mol/L，氢氧根离子c（OH-）=10-11mol/L，Fe（OH）3⇌Fe3++3OH-，25℃，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，c（Fe3+）=
故答案为：4.0×10-5；CuO或Cu（OH）2 或CuCO3；
（4）CuCl2•xH2O中x的值的确定依据是加热前后的质量差即为减少的水的质量，根据Cu元素守恒，则
CuCl2•xH2O～Cu（OH）2～CuO，
1 1
故答案为：
3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成．一种以间苯三酚为原料的合成反应如下：
甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见表：
（1）反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取．
①分离出甲醇的操作是的______．
②萃取用到的分液漏斗使用前需检验漏并洗净，分液时有机层在分液漏斗的______填（“上”或“下”）层．
（2）分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤．用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是①______；用饱和食盐水洗涤的目的是②______．
（3）洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是______（填字母）．
a．蒸馏除去乙醚 b．重结晶 c．过滤除去干燥剂 d．加入无水CaCl2干燥
（4）反应可能出现的副产物的结构简式为______．
正确答案
解：（1）①根据图表知，甲醇和乙醚的能互溶，但沸点不同，所以可以采用蒸馏的方法分离出甲醇，故答案为：蒸馏；
②分液漏斗在使用前要进行检漏，当分液漏斗不漏时才能使用，根据密度知，有机层的密度小于水，是在上方，故答案为：上；
（2）因为混合物中含有氯化氢，氯化氢能和碳酸氢钠反应，所以为除去氯化氢用饱和NaHCO3 溶液洗涤，碳酸氢钠易溶于水，为除去剩余的碳酸氢钠用饱和食盐水洗涤且不减少产物的损失，
故答案为：除去HCl；除去少量NaHCO3且减少产物损失；
（3）洗涤完成后，为除去水分，用无水氯化钙干燥，然后过滤除去干燥剂，再根据沸点不同利用蒸馏的方法除去乙醚，最后再利用重结晶的方法制得较纯产物，所以其排列顺序为：dcab，
故答案为：dcab；
（4）间三苯酚可能只有一个酸羟基与甲醇反应，也可能三个酚羟基全部与甲醇反应，所得产物的结构简式为：
解析
解：（1）①根据图表知，甲醇和乙醚的能互溶，但沸点不同，所以可以采用蒸馏的方法分离出甲醇，故答案为：蒸馏；
②分液漏斗在使用前要进行检漏，当分液漏斗不漏时才能使用，根据密度知，有机层的密度小于水，是在上方，故答案为：上；
（2）因为混合物中含有氯化氢，氯化氢能和碳酸氢钠反应，所以为除去氯化氢用饱和NaHCO3 溶液洗涤，碳酸氢钠易溶于水，为除去剩余的碳酸氢钠用饱和食盐水洗涤且不减少产物的损失，
故答案为：除去HCl；除去少量NaHCO3且减少产物损失；
（3）洗涤完成后，为除去水分，用无水氯化钙干燥，然后过滤除去干燥剂，再根据沸点不同利用蒸馏的方法除去乙醚，最后再利用重结晶的方法制得较纯产物，所以其排列顺序为：dcab，
故答案为：dcab；
（4）间三苯酚可能只有一个酸羟基与甲醇反应，也可能三个酚羟基全部与甲醇反应，所得产物的结构简式为：
实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
制备1，2-二溴乙烷可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚．
有关数据列表如下：
回答下列问题：
（1）装置A、D中发生主要反应的化学方程式为______．
（2）装置B及长玻璃管E的作用______、______．
（3）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是______；（填正确选项前的字母）
a．引发反应 b．加快反应速度 c．防止乙醇挥发 d．减少副产物乙醚生成
（4）在装置C中应加入______，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
（5）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是______；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是______，将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在______层（填“上”、“下”）．
（6）若产物中有少量未反应的Br2，最好用______洗涤除去；（填正确选项前的字母）
a．水 b．氢氧化钠溶液 c．碘化钠溶液 d．乙醇．
正确答案
C2H5OH
防止倒吸
判断装置是否堵塞
d
c
溴易挥发，冷水可减少挥发
但如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管
下
b
解析
解：（1）三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯，乙醇发生了消去反应，反应方程式为：C2H5OH
故答案为：C2H5OH
（2）1，2-二溴乙烷熔点为9℃，冷却容易析出晶体，堵塞玻璃导管，B为安全瓶，可以防止倒吸，根据E中内外液面高低变化，可以判断是否发生堵塞，
故答案为：防止倒吸；判断装置是否堵塞；
（3）乙醇在浓硫酸140℃的条件下，发生分子内脱水生成乙醚，可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是：减少副产物乙醚生成；
故答案为：d；
（4）浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性，能氧化乙醇，CH3CH2OH+4H2SO4（浓）
故答案为：c；
（5）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，否则会使产品凝固而堵塞导管，1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，所以加水，振荡后静置，产物应在下层，
故答案为：溴易挥发，冷水可减少挥发；如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管；下；
（6）a．溴更易溶液1，2-二溴乙烷，用水无法除去溴，故a错误；
b．常温下Br2和氢氧化钠发生反应：2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O，再分液除去，故b正确；
c．NaI与溴反应生成碘，碘与1，2-二溴乙烷互溶，不能分离，故c错误；
d．酒精与1，2-二溴乙烷互溶，不能除去混有的溴，故d错误，
故答案为：b．
亚氯酸钠（NaC1O2）也是一种重要的含氯消毒剂．如图所示是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图．
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O．
②纯C1O2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．
③吸收塔中发生的反应：2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H20．
（1）发生器中鼓入空气的作用是______．
（2）吸收塔的温度不能过高，其目的是______．
（3）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的最简单实验方法是______．
（4）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaC1，所用还原剂的还原性应适中．除H2O2外，还可选用的还原剂是______（填序号）．
a．Na2O2 b．Na2S c．FeC12
（5）从滤液中得到NaClO2•3H2O晶体的实验操作依次是______、______、过滤．
正确答案
稀释ClO2以防止爆炸
防止H2O2分解
连续测定吸收塔内溶液的pH
a
加热蒸发
冷却结晶
解析
解：（1）由信息②可知，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸．
故答案为：稀释ClO2以防止爆炸；
（2）过氧化氢稳定性较差，温度高了易分解，故温度不宜太高，故答案为：防止H2O2分解；
（3）NaOH过量则溶液呈碱性，但考虑到该溶液有强氧化性，选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题，故生产中主要是用pH计连续测定溶液pH，故答案为：连续测定吸收塔内溶液的pH；
（4）还原性要适中．还原性太强，会将ClO2还原为更低价态产物，影响NaClO2生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产．Na2O2溶于水相当于H2O2．Na2S、FeCl2还原性较强，生成物与NaClO2分离比较困难，就选择过氧化钠，故答案为：a；
（5）从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体，得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体．
故答案为：加热蒸发；冷却结晶．
氢溴酸是无色、易挥发的液体，在化工领域用途广泛．实验室模拟一种工业制备氢溴酸的主要流程如下：
完成下列填空：
（1）写出反应①的离子方程式______．该反应需要在冰水浴中进行，可能的原因是______．
（2）操作I用到的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、______、接液管和锥形瓶．
（3）反应②中Na2SO3的目的是______．
（4）反应③中的Ba（OH）2溶液能否用BaCl2或者Ba（NO3）2溶液代替？说明理由______．
（5）工业氢溴酸往往呈淡黄色．
①工业氢溴酸呈黄色可能是因为像工业盐酸一样含Fe3+，如何证明含Fe3+？______．
②工业氢溴酸呈黄色还可能是因为含______，如何证明？______．
正确答案
解：流程分析：反应室①中发生反应 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，经操作Ⅰ蒸馏得硫酸和氢溴酸的粗品（含溴），反应室②中加入Na2SO3还原粗品中的Br2，但会反应生成SO42- 加入氢氧化钡后过滤得硫酸钡沉淀和无色溶液，再蒸馏得到纯品氢溴酸，
（1）Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+；Br2氧化SO2放出很多热量，Br2和HBr易挥发，使用冰水，降低体系温度，防止Br2和HBr挥发，使反应完全，
故答案为：SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+；防止Br2和HBr挥发；
（2）由工艺流程可知，操作Ⅰ为互溶的溶液组分的分离，应是蒸馏，蒸馏操作使用的仪器有：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接液管和锥形瓶，
故答案为：蒸馏，漏斗、玻璃棒、烧杯；
（3）粗品中可能含有为反应的Br2，加入Na2SO3，除去粗品中未反应完的溴，
故答案为：除去粗品中未反应完的溴；
（4）操作Ⅲ需要通过蒸馏获得氢溴酸，而盐酸、硝酸易挥发，硝酸易分解，会影响纯度，所以不能用BaCl2或者Ba（NO3）2溶液代替氢氧化钡，
故答案为：不能，盐酸、硝酸易挥发，硝酸易分解，影响纯度；
（5）①用KSCN溶液检验Fe3+，取少许溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+，
故答案为：取样，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明含Fe3+；
②由工艺流程可知，溶液中可能含有Br2，证明该假设成立的方法：用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl4、振荡、静止，下层呈橙红色，证明因含Br2而显黄色；
故答案为：Br2；取样，加入CCl4少许，充分震荡，若油层呈橙色（橙红色）证明含Br2．
解析
解：流程分析：反应室①中发生反应 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，经操作Ⅰ蒸馏得硫酸和氢溴酸的粗品（含溴），反应室②中加入Na2SO3还原粗品中的Br2，但会反应生成SO42- 加入氢氧化钡后过滤得硫酸钡沉淀和无色溶液，再蒸馏得到纯品氢溴酸，
（1）Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+；Br2氧化SO2放出很多热量，Br2和HBr易挥发，使用冰水，降低体系温度，防止Br2和HBr挥发，使反应完全，
故答案为：SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+；防止Br2和HBr挥发；
（2）由工艺流程可知，操作Ⅰ为互溶的溶液组分的分离，应是蒸馏，蒸馏操作使用的仪器有：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接液管和锥形瓶，
故答案为：蒸馏，漏斗、玻璃棒、烧杯；
（3）粗品中可能含有为反应的Br2，加入Na2SO3，除去粗品中未反应完的溴，
故答案为：除去粗品中未反应完的溴；
（4）操作Ⅲ需要通过蒸馏获得氢溴酸，而盐酸、硝酸易挥发，硝酸易分解，会影响纯度，所以不能用BaCl2或者Ba（NO3）2溶液代替氢氧化钡，
故答案为：不能，盐酸、硝酸易挥发，硝酸易分解，影响纯度；
（5）①用KSCN溶液检验Fe3+，取少许溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+，
故答案为：取样，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明含Fe3+；
②由工艺流程可知，溶液中可能含有Br2，证明该假设成立的方法：用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl4、振荡、静止，下层呈橙红色，证明因含Br2而显黄色；
故答案为：Br2；取样，加入CCl4少许，充分震荡，若油层呈橙色（橙红色）证明含Br2．
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