- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
(2013秋•沙坪坝区校级期中)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1~10nm之间).如图所示A~E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题.
(1)实验室制备NH3的反应方程式:______;
(2)实验室制取、收集干燥的NH3,需选用上述仪器装置的接口连接顺序是(选填字母):a接______,______接______,______接h;
(3)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是______,试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式______;
(4)在浓CaCl2溶液和NH3用量正确的情况下,CO2不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降,若CO2过量溶液中大量存在的离子有(不考虑弱电解质的电离和盐类水解产生的少量离子)______,
(5)取反应后去除了CaCO3的溶液分别做以下实验,下列实验判断合理的是:______.
A.滴加少量Na2CO3溶液,若有沉淀说明CO2一定不足
B.滴加少量盐酸,若有气泡,CO2一定过量
C.测量溶液pH,若大于7,CO2一定不足量
D.滴加少量BaCl2溶液,若无沉淀,CO2一定没有过量
(6)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级______.
正确答案
解:(1)实验室用氯化铵和碱石灰反应制取氨气,即碱与盐反应生成新碱和新盐,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置,所以应选A为反应装置;生成物中含有水,氨气属于碱性气体,所以应选择碱性物质吸收水蒸气,故选C;氨气极易溶于水,且氨气的密度小于空气的密度,所以应采用向下排空气法收集,故选D;氨气有刺激性气味,所以不能直接排空;氨气极易溶于水,所以尾气处理应采用防止倒吸装置,用水吸收即可,故选E;注意干燥管的使用原则是大口进小口出,所以仪器装置的接口连接顺序是d、e、g、f,
故答案为:d;e;g;f;
(3)氨气极易溶于水,二氧化碳不易溶于水,所以应先通入氨气;氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,二氧化碳是酸性气体,能和碱反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,离子反应为:Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+,
故答案为:NH3;Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+;
(4)若二氧化碳过量,二氧化碳、碳酸钙和水反应生成碳酸氢钙导致碳酸钙的量减少,碳酸氢钙是可溶性的强电解质,在水溶液里电离出钙离子、碳酸氢根离子,溶液中还含有氯离子和铵根离子,
故答案为:Ca 2+、NH4+、HCO3-、Cl-;
(5)根据(4)可知:若CO2过量溶液中大量存在的离子有Ca 2+、NH4+、HCO3-、Cl-;
A.滴加少量Na2CO3溶液,若有沉淀,为碳酸根离子和钙离子的反应,可以为CO2足量,溶液中存在HCO3-,故A错误;
B.滴加少量盐酸,若有气泡,为碳酸氢根离子和酸的反应,CO2一定过量,故B正确;
C.碳酸氢钠为弱酸的酸式盐,溶液呈碱性,测量溶液pH,若大于7,也能为碳酸氢钠溶液,即CO2足量的情况,故C错误;
D.CO2过量溶液中大量存在的离子有Ca 2+、NH4+、HCO3-、Cl-,滴加少量BaCl2溶液,无沉淀,故D错误;
故答案为:B;
(6)碳酸钙样品颗粒如果为纳米级,纳米级的颗粒在胶体范围内,所以具有胶体的性质,运用胶体的丁达尔效应判断;取少量样品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是,
故答案为:与水混合,试验观察丁达尔效应.
解析
解:(1)实验室用氯化铵和碱石灰反应制取氨气,即碱与盐反应生成新碱和新盐,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置,所以应选A为反应装置;生成物中含有水,氨气属于碱性气体,所以应选择碱性物质吸收水蒸气,故选C;氨气极易溶于水,且氨气的密度小于空气的密度,所以应采用向下排空气法收集,故选D;氨气有刺激性气味,所以不能直接排空;氨气极易溶于水,所以尾气处理应采用防止倒吸装置,用水吸收即可,故选E;注意干燥管的使用原则是大口进小口出,所以仪器装置的接口连接顺序是d、e、g、f,
故答案为:d;e;g;f;
(3)氨气极易溶于水,二氧化碳不易溶于水,所以应先通入氨气;氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,二氧化碳是酸性气体,能和碱反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,离子反应为:Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+,
故答案为:NH3;Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+;
(4)若二氧化碳过量,二氧化碳、碳酸钙和水反应生成碳酸氢钙导致碳酸钙的量减少,碳酸氢钙是可溶性的强电解质,在水溶液里电离出钙离子、碳酸氢根离子,溶液中还含有氯离子和铵根离子,
故答案为:Ca 2+、NH4+、HCO3-、Cl-;
(5)根据(4)可知:若CO2过量溶液中大量存在的离子有Ca 2+、NH4+、HCO3-、Cl-;
A.滴加少量Na2CO3溶液,若有沉淀,为碳酸根离子和钙离子的反应,可以为CO2足量,溶液中存在HCO3-,故A错误;
B.滴加少量盐酸,若有气泡,为碳酸氢根离子和酸的反应,CO2一定过量,故B正确;
C.碳酸氢钠为弱酸的酸式盐,溶液呈碱性,测量溶液pH,若大于7,也能为碳酸氢钠溶液,即CO2足量的情况,故C错误;
D.CO2过量溶液中大量存在的离子有Ca 2+、NH4+、HCO3-、Cl-,滴加少量BaCl2溶液,无沉淀,故D错误;
故答案为:B;
(6)碳酸钙样品颗粒如果为纳米级,纳米级的颗粒在胶体范围内,所以具有胶体的性质,运用胶体的丁达尔效应判断;取少量样品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是,
故答案为:与水混合,试验观察丁达尔效应.
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐.从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图1如下
金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图2.
【已知:金属离子浓度为1 mol•L-1时,Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0,Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题:
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是______;析出CuCl晶体时的最佳pH在______左右.
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为______.
(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h、冷却密封包装.70℃真空干燥、密封包装的目的是______
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是______,若想从滤液中获取FeSO4•7H2O晶体,还需要知道的是______.
(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜,试写出该反应的化学方程式:______.为提高CuCl的产率,常在该反应体系中加入稀碱溶液,调节pH至3.5.这样做的目的是______.
正确答案
解:(1)在pH约为4时,用酸浸得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀,说明氢氧化铜被酸溶解,反应的离子方程式为Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,由图2可知,析出CuCl沉淀的最佳pH应为CuCl的产率最大,且氢氧化铁杂质较少,应约为3左右,故答案为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;3;
(2)在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁,发生氧化还原反应生成CuCl,发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+,故答案为:2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+;
(3)由题给信息可知CuCl微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化,为防止氧化应隔绝空气,在干燥、真空环境中可加快乙醇和水的蒸发,
故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化;
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是Na2SO4和FeSO4;获取FeSO4•7H2O晶体,还需要知道的是硫酸钠和硫酸亚铁溶解度随温度的变化的情况,
故答案为:Na2SO4和FeSO4;不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度;
(5)亚硫酸钠作为还原剂,失电子,发生氧化还原反应,反应方程式为:2 CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2 Na2SO4+H2SO4,加入稀碱溶液消耗氢离子,从平衡正向移动,有利于氯化亚铜的产生,而当氢氧根离子浓度大到一定程度时以达到氢氧化铜的溶度积,所以又析出氢氧化铜,所以调节pH至3.5,
故答案为:2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2 Na2SO4+H2SO4;OH-中和了反应中的H+,有利于平衡向右移动,提高CuCl的产率.但当OH-浓度过大时,Cu+能与OH-结合,生成氢氧化亚铜,从而降低了CuCl的产率.
解析
解:(1)在pH约为4时,用酸浸得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀,说明氢氧化铜被酸溶解,反应的离子方程式为Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,由图2可知,析出CuCl沉淀的最佳pH应为CuCl的产率最大,且氢氧化铁杂质较少,应约为3左右,故答案为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;3;
(2)在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁,发生氧化还原反应生成CuCl,发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+,故答案为:2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+;
(3)由题给信息可知CuCl微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化,为防止氧化应隔绝空气,在干燥、真空环境中可加快乙醇和水的蒸发,
故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化;
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是Na2SO4和FeSO4;获取FeSO4•7H2O晶体,还需要知道的是硫酸钠和硫酸亚铁溶解度随温度的变化的情况,
故答案为:Na2SO4和FeSO4;不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度;
(5)亚硫酸钠作为还原剂,失电子,发生氧化还原反应,反应方程式为:2 CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2 Na2SO4+H2SO4,加入稀碱溶液消耗氢离子,从平衡正向移动,有利于氯化亚铜的产生,而当氢氧根离子浓度大到一定程度时以达到氢氧化铜的溶度积,所以又析出氢氧化铜,所以调节pH至3.5,
故答案为:2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2 Na2SO4+H2SO4;OH-中和了反应中的H+,有利于平衡向右移动,提高CuCl的产率.但当OH-浓度过大时,Cu+能与OH-结合,生成氢氧化亚铜,从而降低了CuCl的产率.
铝土矿的主要成分为Al2O3.生产铵明矾[NH4Al(SO4)2•12H2O]和H2O2的工艺流程图如下.
(1)流程图中X为______(填化学式)溶液.
(2)反应Ⅱ的离子方程式为______.
(3)“电解”时,用惰性材料作电极,则阴极反应可表示为______.
(4)反应Ⅵ的化学方程式为______.
(5)流程中可以循环使用的物质是______.
正确答案
解:(1)根据反应Ⅱ中通入的是CO2气体,可见反应所加X是碱溶液,而不是酸溶液,X为NaOH溶液或其他强碱性溶液.
故答案为:NaOH.
(2)由工艺流程转化可知,反应Ⅱ为向含有AlO2-的反应Ⅰ的滤液中通入过量CO2气体,使AlO2-完全转化为Al(OH)3,在溶液中CO2、AlO2-、H2O反应生成Al(OH)3与HCO3-,反应离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-.
故答案为:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-.
(3)电解时阴极是阳离子放电,发生还原反应,即H+放电产生氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑.
故答案为:2H++2e-=H2↑.
(4)由工艺流程转化可知,反应Ⅵ是H2O与(NH4)2S2O8反应产生H2O2和NH4HSO4,反应方程式为(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2.
故答案为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2.
(5)由工艺流程转化可知,Y为H2SO4,反应Ⅴ生成NH4HSO4,反应Ⅳ中NH4HSO4转化为铵明矾,反应Ⅵ也产生NH4HSO4,可见NH4HSO4可以在反应中循环使用.
故答案为:NH4HSO4.
解析
解:(1)根据反应Ⅱ中通入的是CO2气体,可见反应所加X是碱溶液,而不是酸溶液,X为NaOH溶液或其他强碱性溶液.
故答案为:NaOH.
(2)由工艺流程转化可知,反应Ⅱ为向含有AlO2-的反应Ⅰ的滤液中通入过量CO2气体,使AlO2-完全转化为Al(OH)3,在溶液中CO2、AlO2-、H2O反应生成Al(OH)3与HCO3-,反应离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-.
故答案为:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-.
(3)电解时阴极是阳离子放电,发生还原反应,即H+放电产生氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑.
故答案为:2H++2e-=H2↑.
(4)由工艺流程转化可知,反应Ⅵ是H2O与(NH4)2S2O8反应产生H2O2和NH4HSO4,反应方程式为(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2.
故答案为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2.
(5)由工艺流程转化可知,Y为H2SO4,反应Ⅴ生成NH4HSO4,反应Ⅳ中NH4HSO4转化为铵明矾,反应Ⅵ也产生NH4HSO4,可见NH4HSO4可以在反应中循环使用.
故答案为:NH4HSO4.
如图是实验室制备1,2-二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持设备已略).
有关数据列表如下:
(1)A中药品为1:3的无水乙醇和浓硫酸混合液,使用连通滴液漏斗相比使用分液漏斗滴加液体的优点是______;B中插长玻璃管的作用有:______.
(2)写出C装置中的离子反应方程式______;装置D中品红溶液的作用是______.
(3)反应过程中应用冷水冷却装置E,其主要目的是______;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是______.
(4)学生发现反应结束时,无水乙醇消耗量大大超过理论值,其原因是______.
(5)装置F的作用是______;写出F装置中发生反应的化学方程式______.
正确答案
解:(1)连通滴液漏斗使上下容器中的压强相同,液体容易流下,所以气体发生装置使用连通滴液漏斗的原因使连通滴液漏斗里的溶液容易滴下;B中长导管起稳压作用,可检查装置是否发生堵塞,故答案为:能使连通滴液漏斗里的溶液容易滴下;稳压作用,可检查装置是否发生堵塞;
(2)用氢氧化钠溶液吸收SO2和CO2气体发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O、CO2+2OH-=CO32-+H2O,无水乙醇和浓硫酸混合液制备乙烯时,会有副产物二氧化硫生成,而二氧化硫能使品红褪色,所以用品红溶液检验二氧化硫是否被氢氧化钠吸收完全,
故答案为:SO2+2OH-=SO32-+H2O、CO2+2OH-=CO32-+H2O;验证二氧化硫是否被除尽;
(3)液溴易挥发,反应过程中应用冷水冷却装置E,能减少液溴挥发;由表中数据可知1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,如用冰水冷却时温度太低,1,2-二溴乙烷会凝结为固体,从而导致导管堵塞,故答案为:减少液溴挥发;1,2-二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞;
(4)乙醇在浓硫酸作催化剂作用下会有乙醚等副产物生成,反应太剧烈时乙醇部分挥发;故答案为:乙醇挥发、副反应发生或反应太剧烈;
(5)用NaOH溶液吸收挥发出的溴蒸汽,减少对环境的污染,发生反应的化学方程式为Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,故答案为:吸收挥发出的溴蒸汽,减少对环境的污染;Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O.
解析
解:(1)连通滴液漏斗使上下容器中的压强相同,液体容易流下,所以气体发生装置使用连通滴液漏斗的原因使连通滴液漏斗里的溶液容易滴下;B中长导管起稳压作用,可检查装置是否发生堵塞,故答案为:能使连通滴液漏斗里的溶液容易滴下;稳压作用,可检查装置是否发生堵塞;
(2)用氢氧化钠溶液吸收SO2和CO2气体发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O、CO2+2OH-=CO32-+H2O,无水乙醇和浓硫酸混合液制备乙烯时,会有副产物二氧化硫生成,而二氧化硫能使品红褪色,所以用品红溶液检验二氧化硫是否被氢氧化钠吸收完全,
故答案为:SO2+2OH-=SO32-+H2O、CO2+2OH-=CO32-+H2O;验证二氧化硫是否被除尽;
(3)液溴易挥发,反应过程中应用冷水冷却装置E,能减少液溴挥发;由表中数据可知1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,如用冰水冷却时温度太低,1,2-二溴乙烷会凝结为固体,从而导致导管堵塞,故答案为:减少液溴挥发;1,2-二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞;
(4)乙醇在浓硫酸作催化剂作用下会有乙醚等副产物生成,反应太剧烈时乙醇部分挥发;故答案为:乙醇挥发、副反应发生或反应太剧烈;
(5)用NaOH溶液吸收挥发出的溴蒸汽,减少对环境的污染,发生反应的化学方程式为Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,故答案为:吸收挥发出的溴蒸汽,减少对环境的污染;Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O.
无水氯化铝是白色晶体,露置在空气中极易水解,在178℃升华,装有无水氯化铝试剂瓶置露空气中,会产生大量白雾,氯化铝常作为有机合成和石油工业的催化剂,并用于处润滑油等.如图是实验室制取少量无水氯化铝装置的仪器和药品.可供选用的试剂如下:
A.食盐晶体 B.水 C.饱和食盐水 D.烧碱溶液 E.铝粉
F.二氧化锰 G.浓硫酸 H.无水CaCl2 I.碱石灰
回答下列问题:
(1)从上述仪器中选取若干连成一制备并保存无水AlCl3的装置,用图中各管口标号按先后可连接为:______接______,______接______,______接______,______接______.
(2)填写连接装置中各选用仪器里应盛放的物质:
(3)写出AlCl3露置在空气中生成白雾的化学方程式______;为避免上述现象的发生应采取的措施是______.
正确答案
解:(1)验室制备无水氯化铁,需要先制取氯气,用2装置,根据题意3用于除去氯气中的氯化氢,4用于干燥氯气,由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3•nH2O,所以5防止空气中的水蒸气进入,同时吸收未反应的氯气,防止污染空气,则仪器的连接顺序为d→e→f→g→h→a→b→c,
故答案为:d;e;f;g;h;a;b;c;
(2)实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,可用食盐晶体和浓硫酸替代盐酸,装置3用于除去氯化氢,可用饱和食盐水,装置4用于干燥氯气,可用浓硫酸,铁和氯气在装置1中进行反应,5加入碱石灰,可吸收氯气,
故答案为:
(3)AlCl3露置在空气中与空气中水发生水解反应生成氢氧化铝和氯化氢,所以会生成白雾,反应的化学方程式为:AlCl3+3H2O⇌Al(OH)3+3HCl;避免上述现象的发生应,可在装置I后连一干燥装置防空气中水蒸气无水氯化铝反应,
故答案为:AlCl3+3H2O⇌Al(OH)3+3HCl;在装置I后连一干燥装置防空气中水蒸气无水氯化铝反应.
解析
解:(1)验室制备无水氯化铁,需要先制取氯气,用2装置,根据题意3用于除去氯气中的氯化氢,4用于干燥氯气,由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3•nH2O,所以5防止空气中的水蒸气进入,同时吸收未反应的氯气,防止污染空气,则仪器的连接顺序为d→e→f→g→h→a→b→c,
故答案为:d;e;f;g;h;a;b;c;
(2)实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,可用食盐晶体和浓硫酸替代盐酸,装置3用于除去氯化氢,可用饱和食盐水,装置4用于干燥氯气,可用浓硫酸,铁和氯气在装置1中进行反应,5加入碱石灰,可吸收氯气,
故答案为:
(3)AlCl3露置在空气中与空气中水发生水解反应生成氢氧化铝和氯化氢,所以会生成白雾,反应的化学方程式为:AlCl3+3H2O⇌Al(OH)3+3HCl;避免上述现象的发生应,可在装置I后连一干燥装置防空气中水蒸气无水氯化铝反应,
故答案为:AlCl3+3H2O⇌Al(OH)3+3HCl;在装置I后连一干燥装置防空气中水蒸气无水氯化铝反应.
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