- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某研究性学习小组的同学拟用下列装置制取高纯度的苯甲酸甲酯．
有关数据如下表：
请回答下列问题：
（1）在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是______，在实际实验中，甲醇、苯甲酸的物质的量之比远大于其理论上的物质的量之比，目的是______．装置C中除甲醇、苯甲酸与浓硫酸外还需要放置______．
（2）C装置上部的冷凝管的主要作用是______．
（3）制备和提纯苯甲酸甲酯的操作的先后顺序为（填装置字母代号）______．
（4）A装置锥形瓶中Na2CO3的作用是______；D装置的作用是______；当B装置中温度计显示______℃时可收集苯甲酸甲酯．
正确答案
解：（1）参考浓硫酸的稀释，先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸来配制混合液，通过增加甲醇的量，提高苯甲酸的转化率，给液体混合物加热时通常添加沸石防暴沸，故答案为：先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸；提高苯甲酸的利用率；沸石（或碎瓷片）；
（2）C装置上部的冷凝管可使反应混合加热时挥发出的蒸汽经冷凝重新回流反应容器中，减少原料的损耗，冷却水的水流方向与蒸汽的流向相反，选择从d口进入，c口流出，故答案为：冷凝回流；
（3）在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品；苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，需进行分液、蒸馏等操作，可用分液的方法除去苯甲酸甲酯中的硫酸、苯甲酸，然后进行蒸馏，操作的顺序为CFEADB，故答案为：CFEADB；
（4）碳酸钠用于洗去苯甲酸甲酯中过量的酸，过量的碳酸钠用过滤的方法可除去，蒸馏时，将苯甲酸甲酯与甲醇、水分离，由苯甲酸甲酯的沸点可知应收集沸点199.6℃的馏分，故应控制温度199.6℃，故答案为：除去酯中的苯甲酸；除去没有反应的碳酸钠；199.6．
解析
解：（1）参考浓硫酸的稀释，先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸来配制混合液，通过增加甲醇的量，提高苯甲酸的转化率，给液体混合物加热时通常添加沸石防暴沸，故答案为：先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸；提高苯甲酸的利用率；沸石（或碎瓷片）；
（2）C装置上部的冷凝管可使反应混合加热时挥发出的蒸汽经冷凝重新回流反应容器中，减少原料的损耗，冷却水的水流方向与蒸汽的流向相反，选择从d口进入，c口流出，故答案为：冷凝回流；
（3）在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品；苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，需进行分液、蒸馏等操作，可用分液的方法除去苯甲酸甲酯中的硫酸、苯甲酸，然后进行蒸馏，操作的顺序为CFEADB，故答案为：CFEADB；
（4）碳酸钠用于洗去苯甲酸甲酯中过量的酸，过量的碳酸钠用过滤的方法可除去，蒸馏时，将苯甲酸甲酯与甲醇、水分离，由苯甲酸甲酯的沸点可知应收集沸点199.6℃的馏分，故应控制温度199.6℃，故答案为：除去酯中的苯甲酸；除去没有反应的碳酸钠；199.6．
现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如图：
有关说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：饱和氯化钠中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；
A．由发生的反应可知，反应Ⅰ原理为CO2+NH3+NaCl+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl，故A正确；
B．NaCl饱和溶液中二氧化碳的浓度较小，所以应该向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2，故B错误；
C．反应I原理为CO2+NH3+NaCl+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl，则反应Ⅰ生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱，故C正确；
D．NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓及流程图知，母液中溶质为氯化铵，向母液中通氨气加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入的氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出铵根离子，铵根离子浓度增大有利于析出氯化铵，故D正确．
故选B．
硫代硫酸钠（Na2S2O3）用于电镀、鞣制皮革，还用作化工行业的还原剂、棉织品漂白后的脱氯剂等．某研究小组采用2Na2S+Na2CO3+4SO2
（1）C中倒挂漏斗能否改成插入溶液中的直导管，理由是______．
（2）B中采用含有不同比例的Na2S和Na2CO3溶液进行三组实验，其中有一组溶液变浑浊，生成的固体物质是______，本组实验的B装置中c（Na2S）/c（Na2CO3）是三组实验中最______（大、小）．
（3）若要通过抽滤装置操作使上述混浊液变澄清时，布氏漏斗的漏斗管插入单孔橡胶塞与吸滤瓶相接．橡胶塞插入吸滤瓶内的部分不得超过塞子高度的______；向漏斗中加入溶液，溶液量不应超过漏斗容量的______；当吸滤瓶中液面快达到支管口位置时，应拔掉吸滤瓶上的橡皮管，从______倒出溶液．
（4）工厂对排放污水中Ba2+的浓度测定时可以采用如下流程：
（已知：I2+2S2O32一═2I-+S4O62-）
①写出在BaCrO4沉淀中加入过量HCl和HI混合溶液反应的离子方程式______；
②用标准硫代硫酸钠溶液滴定①中所得的溶液时，可以用淀粉溶液为指示剂进行滴定，则到达滴定终点的现象是______；
③若标准硫代硫酸钠溶液的浓度为0.0020mol•L-1，消耗该溶液体积如图2所示，则废水中Ba2+的浓度为______．
正确答案
解：（1）图1装置中A装置为二氧化硫的制取装置煅烧黄铁矿：4FeS2+11O2
故答案为：可以改成直导管．由于通入的空气中含有大量不参与反应的氮气等，不会产生倒吸现象；
（2）B中采用含有不同比例的Na2S和Na2CO3溶液进行三组实验，其中有一组溶液变浑浊，生成的固体物质是硫（S），是因为发生Na2S+SO2+H2O=H2S+Na2SO3，SO2+2H2S=3S↓+2H2O，且Na2S2O3在酸性条件下会生成S和二氧化硫，其反应的离子方程式为：S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，
故答案为：硫（S）；
（3）减压过滤，利用大气压强原理，用减小压力的方法加快过滤的速率，抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成，为便于吸滤，布氏漏斗上的橡胶塞插入吸滤瓶内不能太长，为了防止液体沿着漏斗下端从支管口抽进去，需布氏漏斗的颈口斜面与吸滤瓶支管口相对，安全瓶内左侧导管不能太长，所以布氏漏斗的漏斗管插入单孔橡胶塞与吸滤瓶相接．橡胶塞插入吸滤瓶内的部分不得超过塞子高度的
故答案为：
（4）①BaCrO4沉淀中+6铬具有氧化性，HI混合溶液中-1价的碘离子具有还原性，两者发生氧化还原反应，生成+3价铬和单质碘，反应为：2BaCrO4+16H++6I-=2Ba2++2Cr3++8H2O+3I2，
故答案为：2BaCrO4+16H++6I-=2Ba2++2Cr3++8H2O+3I2；
②碘遇淀粉试液变蓝色，如果滴入最后一滴，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点，
故答案为：滴入最后一滴溶液后，锥形瓶内溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色；
③V（Na2S2O3）=（27.60-0.10）mL=27.50mL，设碘的物质的量浓度是xmol/L，
I2------2S2O32-
1mol 2mol
xmol （0.0275×0.0020）mol 1mol：2mol=xmol：（0.0275×0.0020）mol 解得：x=2.75×10-5mol，依据2BaCrO4+16H++6I-=2Ba2++2Cr3++8H2O+3I2，
得关系式：2S2O32-～-I2～
故答案为：7.3×10-4mol/L．
解析
解：（1）图1装置中A装置为二氧化硫的制取装置煅烧黄铁矿：4FeS2+11O2
故答案为：可以改成直导管．由于通入的空气中含有大量不参与反应的氮气等，不会产生倒吸现象；
（2）B中采用含有不同比例的Na2S和Na2CO3溶液进行三组实验，其中有一组溶液变浑浊，生成的固体物质是硫（S），是因为发生Na2S+SO2+H2O=H2S+Na2SO3，SO2+2H2S=3S↓+2H2O，且Na2S2O3在酸性条件下会生成S和二氧化硫，其反应的离子方程式为：S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，
故答案为：硫（S）；
（3）减压过滤，利用大气压强原理，用减小压力的方法加快过滤的速率，抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成，为便于吸滤，布氏漏斗上的橡胶塞插入吸滤瓶内不能太长，为了防止液体沿着漏斗下端从支管口抽进去，需布氏漏斗的颈口斜面与吸滤瓶支管口相对，安全瓶内左侧导管不能太长，所以布氏漏斗的漏斗管插入单孔橡胶塞与吸滤瓶相接．橡胶塞插入吸滤瓶内的部分不得超过塞子高度的
故答案为：
（4）①BaCrO4沉淀中+6铬具有氧化性，HI混合溶液中-1价的碘离子具有还原性，两者发生氧化还原反应，生成+3价铬和单质碘，反应为：2BaCrO4+16H++6I-=2Ba2++2Cr3++8H2O+3I2，
故答案为：2BaCrO4+16H++6I-=2Ba2++2Cr3++8H2O+3I2；
②碘遇淀粉试液变蓝色，如果滴入最后一滴，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点，
故答案为：滴入最后一滴溶液后，锥形瓶内溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色；
③V（Na2S2O3）=（27.60-0.10）mL=27.50mL，设碘的物质的量浓度是xmol/L，
I2------2S2O32-
1mol 2mol
xmol （0.0275×0.0020）mol 1mol：2mol=xmol：（0.0275×0.0020）mol 解得：x=2.75×10-5mol，依据2BaCrO4+16H++6I-=2Ba2++2Cr3++8H2O+3I2，
得关系式：2S2O32-～-I2～
故答案为：7.3×10-4mol/L．
某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯，并用制得的苯甲酸甲酯进行碱性水解的实验．
I．制取苯甲酸甲酯：实验装置如下：
（1）写出制取苯甲酸甲酯的化学方程式：______．
（2）根据化学计量数之比，反应物甲醇应过量，其理由是______．
（3）此制取过程比教材中乙酸乙酯的制备复杂很多，写出用此过程制备苯甲酸甲酯的优点：______．
Ⅱ．苯甲酸甲酯碱性水解
（4）证明产物过滤后洗涤干净的方法______．
Ⅲ．苯甲酸甲酯有多种同分异构体
（5）苯甲酸甲酯的同分异构体，符合下列条件的结构共有______种．
①可以发生银镜反应 ②属于芳香族化合物
③不具备其它环状结构 ④不能与FeCl3发生显色反应；
其中一种同分异构体在苯环上有两个相邻侧链且与苯甲酸甲酯具有相同官能团；写出该化合物与足量NaOH溶液共热的化学方程式：______．
正确答案
解：I．制取苯甲酸甲酯：（1）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，苯甲酸、甲醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水，该反应方程式为：C6H5COOH+CH3OH
故答案为：C6H5COOH+CH3OH
（2）可逆反应增加反应物的浓度可提高另一反应物的转化率，由于该反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇的量，可提高苯甲酸甲酯的转化率，
故答案为：该合成反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇投料量，提高产率或苯甲酸的转化率；
（3）苯甲酸的沸点是249℃，甲醇的沸点是64.3℃，苯甲酸甲酯的沸点是199.6℃，由装置图可知，该实验装置图中圆底烧瓶上有冷凝管，充分起到回流作用，教材中乙酸乙酯的制备图则没有，而本题中反应物甲醇沸点低，苯甲酸、苯甲酸甲酯的沸点远高于甲醇，采用教材中乙酸乙酯的制备图，甲醇必定会大量挥发，不利于合成反应，所以应冷凝回流，减少甲醇的挥发，提高产率，
故答案为：产率高或纯度高；
（4）苯甲酸甲酯在氢氧化钠溶液中加热反应为C6H5COOCH3+NaOH
故答案为：取洗涤时最后滤出液，滴加少量硝酸银溶液，无白色沉淀产生；
（5）苯甲酸甲酯的同分异构体，含有醛基、苯环、不含有酚羟基，符合条件的结构有：
故答案为：12；
解析
解：I．制取苯甲酸甲酯：（1）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，苯甲酸、甲醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水，该反应方程式为：C6H5COOH+CH3OH
故答案为：C6H5COOH+CH3OH
（2）可逆反应增加反应物的浓度可提高另一反应物的转化率，由于该反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇的量，可提高苯甲酸甲酯的转化率，
故答案为：该合成反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇投料量，提高产率或苯甲酸的转化率；
（3）苯甲酸的沸点是249℃，甲醇的沸点是64.3℃，苯甲酸甲酯的沸点是199.6℃，由装置图可知，该实验装置图中圆底烧瓶上有冷凝管，充分起到回流作用，教材中乙酸乙酯的制备图则没有，而本题中反应物甲醇沸点低，苯甲酸、苯甲酸甲酯的沸点远高于甲醇，采用教材中乙酸乙酯的制备图，甲醇必定会大量挥发，不利于合成反应，所以应冷凝回流，减少甲醇的挥发，提高产率，
故答案为：产率高或纯度高；
（4）苯甲酸甲酯在氢氧化钠溶液中加热反应为C6H5COOCH3+NaOH
故答案为：取洗涤时最后滤出液，滴加少量硝酸银溶液，无白色沉淀产生；
（5）苯甲酸甲酯的同分异构体，含有醛基、苯环、不含有酚羟基，符合条件的结构有：
故答案为：12；
实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如图1
（1）为使Mg2+、Al1+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入______（填“A”或“B”），再滴加另一反应物．
（2）如图2所示，过滤操作中的一处错误是______．
（3）判断流程中沉淀是否洗净所采取的方法是______．
（4）高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是______．
（5）无水AlCl3（183°C升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备：
装置 B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______．F中试剂的作用是______．用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为______．
正确答案
解：（1）25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Al（OH）3]=3×10-34，如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液，再加氨水，氨水少量，应先生成氢氧化铝沉淀，反之，先加氨水，因氨水足量，则同时生成沉淀，
故答案为：B；
（2）过滤实验中的一贴二低三靠为：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，不要留有气泡；二低：a．漏斗内滤纸边缘低于漏斗口边缘，b．漏斗内液面低于滤纸边缘；
三靠：a．倾倒液体时，烧杯与玻璃棒接触，b．玻璃棒末端与漏斗内三层滤纸处接触，c．漏斗下端与承接滤液的烧杯内壁接触．图2所示，过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁，防止液体溅出，
故答案为：漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；
（3）沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，
故答案为：取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或磷酸酸化的AgNO3溶液），若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净；
（4）煅烧时应用坩埚加热固体，
故答案为：坩埚；
（5）A装置制取氯气，氯化氢易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，氯气在饱和食盐水中溶解度小，B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体，因为氯化铝易发生水解，故F中可放试剂浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入E装置，F用球形干燥管代替，
故答案为：除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰（或NaOH与CaO混合物）．
解析
解：（1）25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Al（OH）3]=3×10-34，如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液，再加氨水，氨水少量，应先生成氢氧化铝沉淀，反之，先加氨水，因氨水足量，则同时生成沉淀，
故答案为：B；
（2）过滤实验中的一贴二低三靠为：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，不要留有气泡；二低：a．漏斗内滤纸边缘低于漏斗口边缘，b．漏斗内液面低于滤纸边缘；
三靠：a．倾倒液体时，烧杯与玻璃棒接触，b．玻璃棒末端与漏斗内三层滤纸处接触，c．漏斗下端与承接滤液的烧杯内壁接触．图2所示，过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁，防止液体溅出，
故答案为：漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；
（3）沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，
故答案为：取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或磷酸酸化的AgNO3溶液），若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净；
（4）煅烧时应用坩埚加热固体，
故答案为：坩埚；
（5）A装置制取氯气，氯化氢易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，氯气在饱和食盐水中溶解度小，B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体，因为氯化铝易发生水解，故F中可放试剂浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入E装置，F用球形干燥管代替，
故答案为：除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰（或NaOH与CaO混合物）．
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