- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
硫酸铁铵[aFe2（SO4）3•b（NH4）2SO4•cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等．某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵．请回答下列问题：
（1）下列物质中最适合的氧化剂B是______；反应的离子方程式______．
a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4 d．K2Cr2O7
（2）上述流程中，用足量最适合的氧化剂B氧化之后和加热蒸发之前，需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化，能否用酸性的KMnO4溶液？并说明理由______．
（3）检验硫酸铁铵中NH4+的方法是______．
（4）称取14.00g所得样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀；向另一份溶液中加入含0.05mol Ba （NO3）2的溶液，恰好完全反应．则该硫酸铁铵的化学式为______．
正确答案
解：（1）为避免引入新杂质，应加入过氧化氢为氧化剂，还原产物是水，发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O，
故答案为：b；H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O；
（2）酸性高锰酸钾溶液氧化性很强，可以氧化二价铁和双氧水，
故答案为：不能，因为H2O2 和Fe2+均能使酸性KMnO4溶液褪色；
（3）检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体，该气体是氨气，从而证明原溶液中一定含有NH4+，
故答案为：在试管中加入少量样品和NaOH固体加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看到试纸变成蓝色；
（4）称取14.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀，应为Fe（OH）3，
n（Fe（OH）3）=
向另一份溶液中加入0.05mol Ba（NO3）2溶液，恰好完全反应，则n（SO42-）=0.05mol，
所以14.00g样品中含有Fe2（SO4）30.02mol，n（SO42-）为0.1mol，则（NH4）2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol，
则m（H2O）=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g，
n（H2O）=
n（Fe2（SO4）3）：n（（NH4）2SO4）：n（H2O）=0.02：0.04：0.04=1：2：2，
所以化学式为Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O，
故答案为：Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O．
解析
解：（1）为避免引入新杂质，应加入过氧化氢为氧化剂，还原产物是水，发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O，
故答案为：b；H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O；
（2）酸性高锰酸钾溶液氧化性很强，可以氧化二价铁和双氧水，
故答案为：不能，因为H2O2 和Fe2+均能使酸性KMnO4溶液褪色；
（3）检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体，该气体是氨气，从而证明原溶液中一定含有NH4+，
故答案为：在试管中加入少量样品和NaOH固体加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看到试纸变成蓝色；
（4）称取14.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀，应为Fe（OH）3，
n（Fe（OH）3）=
向另一份溶液中加入0.05mol Ba（NO3）2溶液，恰好完全反应，则n（SO42-）=0.05mol，
所以14.00g样品中含有Fe2（SO4）30.02mol，n（SO42-）为0.1mol，则（NH4）2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol，
则m（H2O）=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g，
n（H2O）=
n（Fe2（SO4）3）：n（（NH4）2SO4）：n（H2O）=0.02：0.04：0.04=1：2：2，
所以化学式为Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O，
故答案为：Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O．
钨（74W）是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉．钨在自然界主要是钨酸盐（其中钨为+6价）的形式存在．有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿．白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4）；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成（Fe，Mn）WO4．黑钨矿传统冶炼第一阶段是碱熔法：（其中A、B、C都是钨的化合物）
（1）写出上述流程中步骤②③中发生反应的化学方程式：
②______，
③______．
（2）钨冶炼工艺的第二阶段则是用碳、氢等还原剂把产品C还原为金属钨．对钨的纯度要求不高时，可用碳作还原剂，写出碳还原产品C制取金属钨的化学方程式______．
（3）为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气的理由是______．
正确答案
解：（1）熔融FeWO4、MnWO4和氢氧化钠反应生成氢氧化铁、氢氧化锰和钨酸钠，氢氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠易溶于水，经过水浸、过滤，A为钨酸钠，钨酸钠和浓盐酸反应生成钨酸和氯化钠，化学方程式为：Na2WO4 +2HCl═H2WO4↓+2NaCl；钨酸高温生成氧化钨，反应的方程式为H2WO4═WO3+H2O，
故答案为：Na2WO4+2HCl═H2WO4+2NaCl；H2WO4═WO3+H2O；
（2）C为WO3，可与C发生置换反应，生成CO或CO2，反应的方程式为WO3+3C=W+3CO或2WO3+3C═2W+3CO2，
故答案为：WO3+3C=W+3CO或2WO3+3C═2W+3CO2；
（3）碳或氢气都可置换出钨，如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳在高温下和金属钨也能生成碳化钨，不容易获得纯净的金属钨．H2作还原剂，过量的H2会从体系中自动逸出，
故答案为：如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳在高温下和金属钨也能生成碳化钨，不容易获得纯净的金属钨．H2作还原剂，过量的H2会从体系中自动逸出．
解析
解：（1）熔融FeWO4、MnWO4和氢氧化钠反应生成氢氧化铁、氢氧化锰和钨酸钠，氢氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠易溶于水，经过水浸、过滤，A为钨酸钠，钨酸钠和浓盐酸反应生成钨酸和氯化钠，化学方程式为：Na2WO4 +2HCl═H2WO4↓+2NaCl；钨酸高温生成氧化钨，反应的方程式为H2WO4═WO3+H2O，
故答案为：Na2WO4+2HCl═H2WO4+2NaCl；H2WO4═WO3+H2O；
（2）C为WO3，可与C发生置换反应，生成CO或CO2，反应的方程式为WO3+3C=W+3CO或2WO3+3C═2W+3CO2，
故答案为：WO3+3C=W+3CO或2WO3+3C═2W+3CO2；
（3）碳或氢气都可置换出钨，如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳在高温下和金属钨也能生成碳化钨，不容易获得纯净的金属钨．H2作还原剂，过量的H2会从体系中自动逸出，
故答案为：如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳在高温下和金属钨也能生成碳化钨，不容易获得纯净的金属钨．H2作还原剂，过量的H2会从体系中自动逸出．
某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．
已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．
请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）______ Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
（2）物质A可使用下列物质中的______．
A．KMnO4 B．O2 C．H2O2 D．Cl2
（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在______范围之间．
（4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是______．
（5）除铁后得到的Fe（OH）3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K2FeO4，写出该反应的离子方程式______．
正确答案
解：（1）相同条件下，溶解度大的物质先溶解，因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），故答案为：＜；
（2）除铁过程中加入A和氨水，使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀，故A应为氧化剂，考虑不引入新的杂质，应选BC，故答案为：BC；
（3）从图表数据可知，铁离子沉淀完全的PH为3.2，锌离子开始沉淀的PH为6.2．故除铁PH范围为：3.2～6.2；
（4）因所用废酸为硫酸，B又可作氮肥，所以B为NH4）2SO4，故答案为：（NH4）2SO4；
（5）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）3、ClO-、OH-，生成物之一为FeO42-，因铁在反应中化合价升高，故氯的化合价降低，故另一产物为Cl-，根据元素守恒，还有水是产物．根据化合价升降法配平此方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
解析
解：（1）相同条件下，溶解度大的物质先溶解，因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），故答案为：＜；
（2）除铁过程中加入A和氨水，使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀，故A应为氧化剂，考虑不引入新的杂质，应选BC，故答案为：BC；
（3）从图表数据可知，铁离子沉淀完全的PH为3.2，锌离子开始沉淀的PH为6.2．故除铁PH范围为：3.2～6.2；
（4）因所用废酸为硫酸，B又可作氮肥，所以B为NH4）2SO4，故答案为：（NH4）2SO4；
（5）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）3、ClO-、OH-，生成物之一为FeO42-，因铁在反应中化合价升高，故氯的化合价降低，故另一产物为Cl-，根据元素守恒，还有水是产物．根据化合价升降法配平此方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
反应物和产物的相关数据如下
合成正丁醚的步骤：
①将6mL浓硫酸和37g正丁醇，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石．
②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间．分离提纯：
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物．
④粗产物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗涤，分液后加入约3g无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙．
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得纯净正丁醚11g．
请回答：
（1）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为______．
写出步骤②中制备正丁醚的化学方程式______．
（2）加热A前，需先从______（填“a”或“b”）口向B中通入水．
（3）步骤③的目的是初步洗去______，振摇后静置，粗产物应从分液漏斗的______（填“上”或“下”）口分离出．
（4）步骤④中最后一次水洗的目的为______．
（5）步骤⑤中，加热蒸馏时应收集______（填选项字母）左右的馏分．
a．100℃b． 117℃c． 135℃d．142℃
（6）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A．分水器中上层液体的主要成分为______，下层液体的主要成分为______．（填物质名称）
（7）本实验中，正丁醚的产率为______．
正确答案
解：（1）因为浓硫酸的密度大，应将浓硫酸加到正丁醇中，防止发生迸溅，所以正确的操作方法为：先加正丁醇，再加浓H2SO4或将浓H2SO4滴加到正丁醇中；
正丁醇在浓硫酸、加热135℃条件下发生分子间脱水反应生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，反应方程式为：2CH3CH2CH2CH2OH 
故答案为：先加正丁醇，再加浓H2SO4或将浓H2SO4滴加到正丁醇中；2CH3CH2CH2CH2OH
（2）采取逆流原理通入冷凝水，使冷凝管充分冷凝水，进行充分冷却，即从b口通入冷凝水，
故答案为：b；
（3）用水可以洗去混有的浓H2SO4；正丁醇、正丁醚不溶于水，溶液分层，粗产品的密度小于水在上层，应从分液漏斗的上口分离出，
故答案为：浓H2SO4；上；
（4）步骤④中最后一次水洗，可以洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐Na2SO4，
故答案为：洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐Na2SO4；
（5）正丁醚沸点为142℃，粗产品中含有正丁醇，其沸点为117.2℃，低于正丁醚的沸点，加热蒸馏正丁醇先汽化，加热蒸馏时应收集142℃左右的馏分，
故答案为：d；
（6）反应控制温度135℃，高于正丁醇的沸点，正丁醇、水均挥发，从球形冷凝管中冷凝回流的为正丁醇、水，正丁醇微溶于水，密度小于水，在分水器中会分层，正丁醇在上层，水在下层，
故答案为：正丁醇；水；
（7）由2CH3CH2CH2CH2OH
所以样品产率为：
故答案为：33.85%．
解析
解：（1）因为浓硫酸的密度大，应将浓硫酸加到正丁醇中，防止发生迸溅，所以正确的操作方法为：先加正丁醇，再加浓H2SO4或将浓H2SO4滴加到正丁醇中；
正丁醇在浓硫酸、加热135℃条件下发生分子间脱水反应生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，反应方程式为：2CH3CH2CH2CH2OH
故答案为：先加正丁醇，再加浓H2SO4或将浓H2SO4滴加到正丁醇中；2CH3CH2CH2CH2OH
（2）采取逆流原理通入冷凝水，使冷凝管充分冷凝水，进行充分冷却，即从b口通入冷凝水，
故答案为：b；
（3）用水可以洗去混有的浓H2SO4；正丁醇、正丁醚不溶于水，溶液分层，粗产品的密度小于水在上层，应从分液漏斗的上口分离出，
故答案为：浓H2SO4；上；
（4）步骤④中最后一次水洗，可以洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐Na2SO4，
故答案为：洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐Na2SO4；
（5）正丁醚沸点为142℃，粗产品中含有正丁醇，其沸点为117.2℃，低于正丁醚的沸点，加热蒸馏正丁醇先汽化，加热蒸馏时应收集142℃左右的馏分，
故答案为：d；
（6）反应控制温度135℃，高于正丁醇的沸点，正丁醇、水均挥发，从球形冷凝管中冷凝回流的为正丁醇、水，正丁醇微溶于水，密度小于水，在分水器中会分层，正丁醇在上层，水在下层，
故答案为：正丁醇；水；
（7）由2CH3CH2CH2CH2OH
所以样品产率为：
故答案为：33.85%．
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．某同学利用车床加工的废铜屑制备硫酸铜．实验前先将废铜屑置于Na2CO3溶液中煮沸5分钟，然后汲去Na2CO3溶液，再用蒸馏水洗涤3次．由于铜不与稀硫酸直接反应，实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图所示，烧杯中盛有NaOH溶液）．
（1）实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟的目的是______．
（2）圆底烧瓶中发生的离子反应方程式为______．
（3）图2是图1的改进装置，改进后的好处是______．
（4）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组改用空气氧化法：
方案1：将铜屑在空气中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
方案2：将空气或氧气直接通入到铜屑与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．但是向反应液中加少量FeSO4或Fe2（SO4）3溶液，反应很快进行．反应完全后，继续通入空气并加物质甲调节pH值到3～4，产生Fe（OH）3沉淀．过滤，滤渣作催化剂循环使用．滤液经过蒸发浓缩、结晶、减压抽滤后得到蓝色晶体，再用少量95%的酒精洗涤晶体后晾干，得CuSO4•5H2O10.6g．己知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀时的pH值分别为3.7、6.4请回答下列问题：
①方案2中甲物质可能是______（填字母）．A．CaO B．CuO C．Na2CO3D．NaOH
②FeSO4或Fe2（SO4）3溶液的作用是______，不能选用FeCl3、FeCl2代替
FeSO4、Fe2（SO4）3溶液的原因是______．
③晶体采用95%的酒精淋洗的优点是______．
④图3是抽滤装置的一部分，其中正确的是______．（填A或B）
⑤采用方案1以64g铜为原料与一定质量的______（填质量分数）的硫酸反应在理论上不需要蒸发水刚好生成CuSO4•5H2O晶体．（结果保留3位有效数字）
正确答案
解：（1）Na2CO3溶液中存在水解离子反应为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，溶液呈碱性，油污在碱性条件下发生水解，所以实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟，目的是除去油污，
故答案为：除去油污；
（2）铜不与稀硫酸直接反应，但将浓硝酸分次加入，酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水，反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4
故答案为：3Cu+8H++2NO3-
（3）空气和一氧化氮通入氢氧化钠溶液可以被吸收，但图1不能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中，图2中第2个集气瓶，进入瓶内的导管一点点，能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中，
故答案为：能防止倒吸；
（4）①调节溶液的PH时，不能引进杂质离子，且所加的物质可以和酸发生反应即可，所以甲物质为CuCO3或CuO；
故答案为：A；
②向反应液中加少量FeSO4或Fe2（SO4）3溶液，反应很快进行，说明FeSO4或Fe2（SO4）3溶液作催化剂，如向反应液中加少量FeSO4，即发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，FeSO4作催化剂，不能选用FeCl3、FeCl2代替，因它们能引进杂质氯离子，制得的硫酸铜晶体中混有CuCl2，
故答案为：催化剂；防止制得的硫酸铜晶体中混有CuCl2（或制得的硫酸铜晶体不纯）；
③硫酸铜是无机物，在酒精中溶解度较小，晶体采用酒精淋洗的优点是酒精易挥发且与水以任意比例溶解，减少晶体的溶解，
故答案为：减少硫酸铜晶体在洗涤过程中由于溶解引起的损耗（或减少硫酸铜晶体的损失、减少硫酸铜晶体的溶解）；
④抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成，抽滤装置中，布氏漏斗的颈口斜面应朝向抽滤瓶的支管口，以保证得到要抽滤的物质，A符合，
故答案为：A；
⑤64g铜的物质的量为n=
故答案为：57.6%．
解析
解：（1）Na2CO3溶液中存在水解离子反应为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，溶液呈碱性，油污在碱性条件下发生水解，所以实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟，目的是除去油污，
故答案为：除去油污；
（2）铜不与稀硫酸直接反应，但将浓硝酸分次加入，酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水，反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4
故答案为：3Cu+8H++2NO3-
（3）空气和一氧化氮通入氢氧化钠溶液可以被吸收，但图1不能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中，图2中第2个集气瓶，进入瓶内的导管一点点，能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中，
故答案为：能防止倒吸；
（4）①调节溶液的PH时，不能引进杂质离子，且所加的物质可以和酸发生反应即可，所以甲物质为CuCO3或CuO；
故答案为：A；
②向反应液中加少量FeSO4或Fe2（SO4）3溶液，反应很快进行，说明FeSO4或Fe2（SO4）3溶液作催化剂，如向反应液中加少量FeSO4，即发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，FeSO4作催化剂，不能选用FeCl3、FeCl2代替，因它们能引进杂质氯离子，制得的硫酸铜晶体中混有CuCl2，
故答案为：催化剂；防止制得的硫酸铜晶体中混有CuCl2（或制得的硫酸铜晶体不纯）；
③硫酸铜是无机物，在酒精中溶解度较小，晶体采用酒精淋洗的优点是酒精易挥发且与水以任意比例溶解，减少晶体的溶解，
故答案为：减少硫酸铜晶体在洗涤过程中由于溶解引起的损耗（或减少硫酸铜晶体的损失、减少硫酸铜晶体的溶解）；
④抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成，抽滤装置中，布氏漏斗的颈口斜面应朝向抽滤瓶的支管口，以保证得到要抽滤的物质，A符合，
故答案为：A；
⑤64g铜的物质的量为n=
故答案为：57.6%．
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