- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18克/厘米3，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在实验中可以用下图所示装置制备1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有浓溴（表面覆盖少量水）．请填写下列空白：
（1）烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应，即消去反应，反应温度是170℃，并且该反应要求温度迅速升高到170℃，否则容易产生副反应．请你写出乙醇的这个消去反应方程式：______．
（2）写出制备1，2-二溴乙烷的化学方程式：______．
（3）安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象：______．
（4）某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因．______．
（5）c装置内NaOH溶液的作用是______；e装置内NaOH溶液的作用是______．
正确答案
解：（1）乙醇在170℃时发生消去生成乙烯，温度必须是170℃，反应方程式为：CH3CH2OH
故答案为：CH3CH2OH
（2）乙烯与液溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷化学方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；
（3）试管d发生堵塞时，b中压强不断增大，会导致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案为：b中水面会下降，玻璃管中的水柱会上升，甚至溢出；
（4）当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生（或通过液溴）速度过快，导致大部分乙烯没有和溴发生反应；此外实验过程中，乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃会导致副反应的发生和副产物的生成，
故答案为：①乙烯流速过快，未完全发生加成反应、②实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃，发生副反应生成乙醚；
（5）装置c中盛有氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应；
该反应中剩余的溴化氢及反应副产物溴单质等有毒，会污染大气，应该进行尾气吸收，所以装置e中氢氧化钠溶液的作用是吸收HBr和Br2等气体，防止大气污染，
故答案为：吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体；吸收HBr和Br2等气体，防止大气污染．
解析
解：（1）乙醇在170℃时发生消去生成乙烯，温度必须是170℃，反应方程式为：CH3CH2OH
故答案为：CH3CH2OH
（2）乙烯与液溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷化学方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；
（3）试管d发生堵塞时，b中压强不断增大，会导致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案为：b中水面会下降，玻璃管中的水柱会上升，甚至溢出；
（4）当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生（或通过液溴）速度过快，导致大部分乙烯没有和溴发生反应；此外实验过程中，乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃会导致副反应的发生和副产物的生成，
故答案为：①乙烯流速过快，未完全发生加成反应、②实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃，发生副反应生成乙醚；
（5）装置c中盛有氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应；
该反应中剩余的溴化氢及反应副产物溴单质等有毒，会污染大气，应该进行尾气吸收，所以装置e中氢氧化钠溶液的作用是吸收HBr和Br2等气体，防止大气污染，
故答案为：吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体；吸收HBr和Br2等气体，防止大气污染．
亚铁氰化钾（K4Fe（CN）6，黄血盐）在实验室、电镀、食品添加剂及医学上可用于冶疗铊（Tl）中毒、烧制青花瓷时可用于绘画等有广泛用途．一种用含NaCN废水合成黄血盐的主要工艺流程如图1：
（1）NaCN的电子式为______；
（2）根据平衡移动原理实验室常用K4Fe（CN）6溶液检验Fe3+，生成难溶盐KFe[Fe（CN）6]，生成的盐又可用于治疗Tl2SO4中毒，试写出上述反应的离子方程式为______．
（3）流程图中加入碳酸钠溶液主要目的是______．
（4）相同温度下溶解度：Na4[Fe（CN）6]______K4[Fe（CN）6]（选填：“＞”、“=”、“＜”）．
（5）五羰基铁[Fe（CO）5]相当活泼，吸收H2生成四羰基铁酸[H2Fe（CO）4]，四羰基铁酸与NaOH反应生成的四羰基铁酸二钠水溶液呈碱性． 四羰基铁酸在水溶液中的电离方程式为______．
（6）工业上常采用如图2所示的电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫．通电电解，然后通入H2S时发生反应的离子方程式为2[Fe（CN）6]3-+2CO32-+H2S═2[Fe（CN）6]4-+2HCO3+S↓． 电解过程中阴极区溶液的pH______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（7）常温下，用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx转变为N2，同时ZnFe2Oy转变为 ZnFe2O4．若2mol ZnFe2Oy与足量NO2反应可生成0.5mol N2，则y=______．
正确答案
K++[Fe（CN）6]4-+Fe3+=KFe[Fe（CN）6]↓
除去其中的Ca2+
＞
H2Fe（CO）4⇌HFe（CO）4-+H+，HFe（CO）4-⇌Fe（CO）42-+H+
变大
3
解析
解：实验目的是合成黄血盐，由流程可知，NaCN废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl，然后加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，说明K4[Fe（CN）6溶解度较小，
（1）NaCN为离子化合物，电子式为
（2）K4Fe（CN）6与Fe3+反应生成生成难溶盐KFe[Fe（CN）6]和钾离子，离子方程式为：K++[Fe（CN）6]4-+Fe3+=KFe[Fe（CN）6]↓，
故答案为：K++[Fe（CN）6]4-+Fe3+=KFe[Fe（CN）6]↓；
（3）反应器中加入氯化钙，加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，
故答案为：除去其中的Ca2+；
（4）经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，说明K4[Fe（CN）6溶解度较小，故答案为：＞；
（5）氢化羰基铁为二元弱酸，在溶液中分两步电离，其电离方程式为：H2Fe（CO）4⇌HFe（CO）4-+H+，HFe（CO）4-⇌Fe（CO）42-+H+；
故答案为：H2Fe（CO）4⇌HFe（CO）4-+H+，HFe（CO）4-⇌Fe（CO）42-+H+；
（6）电解时阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-，由于CO32-的水解程度大于HCO3-，所以碱性增强，则pH变大；
故答案为：变大；
（7）2mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5mol N2，则ZnFe2Oy被还原为ZnFe2O4，令ZnFe2Oy中铁元素的化合价为a，根据电子转移守恒，可知2mol×2×（3-a）=0.5mol×2×4，解得a=2，化合价代数和为0，则2+2×2=2y，解得y=3，
故答案为：3．
实验室制备甲酸铜晶体[Cu（HCOO）2•4H2O]的流程如下：
回答下列问题：
（1）生成碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]的离子方程式为______．
（2）操作a的名称是______，该操作使用的玻璃仪器有______．
（3）证明碱式碳酸铜沉淀已经洗涤充分的实验操作是______；“趁热过滤”的原因是______；
（4）用无水乙醇洗涤晶体的目的是______．
正确答案
解：（1）硫酸铜与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸铜、二氧化碳和水，离子方程式为：2Cu2++4HCO3-=Cu2 （OH）2CO3↓+3CO2↑+H2O，故答案为：2Cu2++4HCO3-=Cu2 （OH）2CO3↓+3CO2↑+H2O；
（2）碱式碳酸铜不溶于水，可运用过滤法将它分离出来，过滤使用的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯，故答案为：过滤；玻璃棒、漏斗、烧杯；
（3）碱式碳酸铜不溶于水，硫酸铜溶于水溶液呈蓝色，所以只要将洗涤后的样品加入的水中溶液不呈蓝色说明洗涤充分；甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大，如果冷却，会有晶体析出，降低产率，因此需趁热过滤，
故答案为：将少量的碱式碳酸铜固体加水溶解若溶液不变为蓝色证明洗涤充分；防止甲酸铜晶体析出；
（4）甲酸铜易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，但需用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，故答案为：洗去晶体表面的水和其它杂质．
解析
解：（1）硫酸铜与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸铜、二氧化碳和水，离子方程式为：2Cu2++4HCO3-=Cu2 （OH）2CO3↓+3CO2↑+H2O，故答案为：2Cu2++4HCO3-=Cu2 （OH）2CO3↓+3CO2↑+H2O；
（2）碱式碳酸铜不溶于水，可运用过滤法将它分离出来，过滤使用的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯，故答案为：过滤；玻璃棒、漏斗、烧杯；
（3）碱式碳酸铜不溶于水，硫酸铜溶于水溶液呈蓝色，所以只要将洗涤后的样品加入的水中溶液不呈蓝色说明洗涤充分；甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大，如果冷却，会有晶体析出，降低产率，因此需趁热过滤，
故答案为：将少量的碱式碳酸铜固体加水溶解若溶液不变为蓝色证明洗涤充分；防止甲酸铜晶体析出；
（4）甲酸铜易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，但需用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，故答案为：洗去晶体表面的水和其它杂质．
氮化铝（AlN）是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域．某化学研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝，设计如图1实验装置．请回答：
（1）按图连接好实验装置，检查装置气密性的方法是______
（2）写出以下仪器的名称：A______ B______
（3）实验中制取氮化铝（碳过量）的化学方程式为______
（4）化学研究小组的此装置存在严重缺陷，请说明改进的方法______
（5）反应结束后，某同学用图2装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数（实验中导管体积忽略不计）．已知：氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气．
①量气管中的液体最好是______（填字母编号，下同）．
a．浓NaOH溶液 b．氨水
c．煤油 d．饱和氯化铵溶液
②本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：a．视线与凹液面最低处相平b．恢复至室温c．______
③实验获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）：
根据上述数据，可计算出样品中AlN的质量分数为______．
正确答案
在干燥管D末端连接一导管，将导管插入烧杯中的液面下，用酒精灯微热蒸馏烧瓶，导管口有气泡冒出，撤掉酒精灯一段时间，导管内上升一段水柱，说明气密性良好
（恒压）分液漏斗
干燥管
Al2O3+3C+N2
在干燥管D末端连一尾气处理装置
c
使量气管与干燥管两端液面相平
61.5%
解析
解：制取氮化铝：用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4Cl
（1）关闭分液漏斗开关，使装置处于密闭体系，将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁，由于热胀冷缩，锥形瓶内气体受热膨胀，如果导管口有气泡冒出，说明气密性良好，否则装置漏气，
故答案为：在干燥管D末端连接一导管，将导管插入烧杯中的液面下，用酒精灯微热蒸馏烧瓶，导管口有气泡冒出，撤掉酒精灯一段时间，导管内上升一段水柱，证明气密性良好；
（2）A为（恒压）分液漏斗；B为干燥管，故答案为：（恒压）分液漏斗；干燥管；
（3）氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳：Al2O3+3C+N2
（4）实验必须对有毒气体进行尾气处理，应在干燥管D末端连接一个尾气处理装置，防止空气污染，故答案为：在干燥管D末端连接一个尾气处理装置；
（5）①浓NaOH溶液、氨水、饱和氯化铵溶液都是水溶液，氨气极易溶于水；而煤油既不溶于水，密度小于水也不易挥发，可以把氨气与水进行隔离；
故答案为：C；
②每次读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数是为了防止水的压强造成的误差，故答案为：使量气管与干燥管两端液面相平；
③第2次测量数据误差较大，可不用，生成氨气的体积=
故答案为：61.5%．
S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体（熔点：-76℃，沸点：138℃），易水解，常用作橡胶硫化剂，改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质．向熔融的硫中通入干燥、纯净的Cl2即可生成S2Cl2．下图是实验室制备S2Cl2的装置（夹持装置、加热装置均已略去）．
请回答下列问题：
（1）写出仪器C的名称：______．
（2）该实验将浓盐酸滴入高锰酸钾晶体可以快速产生氯气，请写出该反应的化学方程式：______．
（3）开始实验，打开分液漏斗的活塞，发现浓盐酸流出少量后即难以下滴，经检查分液漏斗活塞没有堵塞，你认为应采取的措施是：______．
（4）①在下列方框中画出图a中所缺装置图，并注明相关试剂的名称．
②图d装置中应放置的试剂为碱石灰，其作用是______．
（5）某同学通过查阅资料发现：实验室常利用软锰矿（主要成分为MnO2和一些不溶性杂质）制取KMnO4晶体，其反应原理如下：3MnO2+6KOH+KClO3
①将软锰矿与固体KOH和KClO3在高温下共熔，发生反应；②______；③将滤液酸化，滤去MnO2沉淀；④______．
正确答案
解：（1）冷凝蒸气一般用冷凝管，故答案为：冷凝管；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，可把浓盐酸中的氯氧化为氯气，本身被还原成锰离子，
故答案为：2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
（3）内外空气不相通，导致烧瓶内压强大于分液漏斗内压强，液体难于流下．打开上端活塞或将玻璃塞上的凹槽与漏斗颈上的小孔对准，使内外空气相通，便于液体流下．
故答案为：将玻璃塞上的凹槽与漏斗颈上的小孔对准（或拔去玻璃塞）；
（4）①先用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，再用浓硫酸干燥．装置图如下：
②因氯气有毒，碱石灰会与氯气反应．S2Cl2易发生水解，故碱石灰的作用还有防止空气中的水进入仪器．
故答案为：吸收尾气中的氯气，防止空气中的水进入使S2Cl2发生水解；
（5）将软锰矿与固体KOH和KClO3在高温下共熔，发生反应：
3MnO2+6KOH+KClO3
过滤除去二氧化锰，对滤液加热浓缩、冷却结晶，再过滤即得高锰酸钾晶体．
故答案为：冷却，加水溶解、滤去残渣；加热浓缩、冷却结晶．
解析
解：（1）冷凝蒸气一般用冷凝管，故答案为：冷凝管；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，可把浓盐酸中的氯氧化为氯气，本身被还原成锰离子，
故答案为：2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
（3）内外空气不相通，导致烧瓶内压强大于分液漏斗内压强，液体难于流下．打开上端活塞或将玻璃塞上的凹槽与漏斗颈上的小孔对准，使内外空气相通，便于液体流下．
故答案为：将玻璃塞上的凹槽与漏斗颈上的小孔对准（或拔去玻璃塞）；
（4）①先用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，再用浓硫酸干燥．装置图如下：
②因氯气有毒，碱石灰会与氯气反应．S2Cl2易发生水解，故碱石灰的作用还有防止空气中的水进入仪器．
故答案为：吸收尾气中的氯气，防止空气中的水进入使S2Cl2发生水解；
（5）将软锰矿与固体KOH和KClO3在高温下共熔，发生反应：
3MnO2+6KOH+KClO3
过滤除去二氧化锰，对滤液加热浓缩、冷却结晶，再过滤即得高锰酸钾晶体．
故答案为：冷却，加水溶解、滤去残渣；加热浓缩、冷却结晶．
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