- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂,是一种黄绿色的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水.工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得.某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2.
(1)A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、______.
(2)B装置必须放在冰水浴中,其原因是______.
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液.已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.NaClO2的溶解度曲线如图2获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③______;④在55℃干燥,得到成品.
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的浓度,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样,量取V1mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入指示剂,用c mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点.重复2次,测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V2mL(已知2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI).
①配制100mL c mol•L-1Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有:______.
②若步骤2所得溶液放置时间太长,则测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
③ClO2溶液的浓度为______ g•L-1(用含字母的代数式表示).
正确答案
解:(1)氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水,反应方程式为:2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O,制取温度是60℃,A需要温度控制,需要温度计,
故答案为:温度计;
(2)二氧化氯的熔点较低,为收集二氧化氯,应在较低温度下进行,所以应该采用冰水浴,
故答案为:使ClO2充分冷凝,减少挥发;
(3)从溶液中获得溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,所以用38~60℃热水洗涤,在55℃干燥,得到成品,
故答案为:用38~60℃热水洗涤;
(4)①配制100mL溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、100mL容量瓶、量筒(可用可不用),故还需要的玻璃仪器有:100mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:100ml容量瓶、胶头滴管;
②ClO2很不稳定,步骤2所得溶液放置时间太长,ClO2分解相当于与碘反应,导致测定结果偏高,
故答案为:偏高;
③二氧化氯具有氧化性,在酸性环境下,能将碘离子氧化,反应的原理方程式为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O,设原ClO2溶液的浓度为x,
2ClO2 ~5I2 ~10Na2S2O3
2mol 10mol
1×10-3cV2mol
x=g/L=
g/L,
故答案为:.
解析
解:(1)氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水,反应方程式为:2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O,制取温度是60℃,A需要温度控制,需要温度计,
故答案为:温度计;
(2)二氧化氯的熔点较低,为收集二氧化氯,应在较低温度下进行,所以应该采用冰水浴,
故答案为:使ClO2充分冷凝,减少挥发;
(3)从溶液中获得溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,所以用38~60℃热水洗涤,在55℃干燥,得到成品,
故答案为:用38~60℃热水洗涤;
(4)①配制100mL溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、100mL容量瓶、量筒(可用可不用),故还需要的玻璃仪器有:100mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:100ml容量瓶、胶头滴管;
②ClO2很不稳定,步骤2所得溶液放置时间太长,ClO2分解相当于与碘反应,导致测定结果偏高,
故答案为:偏高;
③二氧化氯具有氧化性,在酸性环境下,能将碘离子氧化,反应的原理方程式为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O,设原ClO2溶液的浓度为x,
2ClO2 ~5I2 ~10Na2S2O3
2mol 10mol
1×10-3cV2mol
x=g/L=
g/L,
故答案为:.
以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3•6H2O)的工艺流程如下:
(1)氧化过程中发生反应的离子方程式是______,检验氧化生成的阳离子的试剂是______.
(2)尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O,取标准状况下的尾气V L测定SO2含量:
方案一:让尾气缓慢通过以下装置.
①C仪器的名称是______,该装置的作用是______.
②实验时先通入尾气,再通入一定量氮气.若通过B装置的增重来测量SO2的体积分数.你认为该方案是否合理______,请说明理由______(若方案合理该空不必填写).
方案二:将尾气缓慢通过足量溴水,在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为m g.
①加入过量氯化钡溶液的目的是______.
②进行沉淀洗涤的方法是______.
③SO2含量的表达式是______(用含m、V的代数式表示).
(3)从FeCl3溶液中得到FeCl3•6H2O晶体的操作包括______、冷却结晶、过滤,该过程需保持盐酸过量,结合必要的离子方程式说明原因______.
正确答案
解:黄铁矿在高温下煅烧可以得到铁的氧化物,将其溶于盐酸中,可以得到含有亚铁离子、铁离子的盐溶液,向其中通入氯气,能将亚铁离子氧化为铁离子,氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以得到氯化铁的晶体.
(1)黄铁矿在高温下煅烧可以得到铁的氧化物,将其溶于盐酸中,可以得到含有亚铁离子、铁离子的盐溶液,向其中通入氯气,能将亚铁离子氧化为铁离子,氧化过程中发生反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+,检验铁离子可以使用硫氰化钾溶液,现象是显示红色,
故答案为:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+;KSCN溶液;
(2)方案一:二氧化硫属于酸性气体,能被碱石灰吸收,B中碱石灰增重的质量即为二氧化硫的质量,
①盛放碱石灰的仪器是干燥管,碱石灰增重的质量即为二氧化硫的质量,但是碱石灰还能吸收空气中的二氧化碳和水,所以C中的碱石灰是吸收空气中的水以及二氧化碳的,防止进入B中干扰试验结果,
故答案为:干燥管;防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收;
②尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O,其中的水被浓硫酸吸收,但是碱石灰吸收的是二氧化碳和二氧化硫的总质量,测得的体积分数会偏大,所以不能根据碱石灰增重来确定二氧化硫的体积分数,
故答案为:否;尾气中的CO2也能被B装置吸收使所测质量分数偏大;
方案二:二氧化硫可以和溴水之间反应得到硫酸,硫酸和氯化钡之间反应生成硫酸钡沉淀,根据沉淀的质量结合S元素守恒可以得到二氧化硫的量,进而计算体积分数;
①加入过量氯化钡溶液的目的是使生成的SO42-完全转化为沉淀,故答案为:使生成的SO42-完全转化为沉淀;
②沉淀的洗涤方法:在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀,待水流下后再重复2~3次此操作,故答案为:在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀,待水流下后再重复2~3次此操作;
③硫酸钡沉淀的质量是mg,所以硫元素的物质的量=mol=二氧化硫的物质的量,所以VL尾气中SO2的体积分数是:
×100%=
%;
故答案为:%;
(3)氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以得到氯化铁的晶体,但是必须在盐酸环境中进行,防止铁离子水解,保证盐酸过量,
故答案为:蒸发浓缩;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,过量盐酸能够抑制Fe3+水解.
解析
解:黄铁矿在高温下煅烧可以得到铁的氧化物,将其溶于盐酸中,可以得到含有亚铁离子、铁离子的盐溶液,向其中通入氯气,能将亚铁离子氧化为铁离子,氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以得到氯化铁的晶体.
(1)黄铁矿在高温下煅烧可以得到铁的氧化物,将其溶于盐酸中,可以得到含有亚铁离子、铁离子的盐溶液,向其中通入氯气,能将亚铁离子氧化为铁离子,氧化过程中发生反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+,检验铁离子可以使用硫氰化钾溶液,现象是显示红色,
故答案为:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+;KSCN溶液;
(2)方案一:二氧化硫属于酸性气体,能被碱石灰吸收,B中碱石灰增重的质量即为二氧化硫的质量,
①盛放碱石灰的仪器是干燥管,碱石灰增重的质量即为二氧化硫的质量,但是碱石灰还能吸收空气中的二氧化碳和水,所以C中的碱石灰是吸收空气中的水以及二氧化碳的,防止进入B中干扰试验结果,
故答案为:干燥管;防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收;
②尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O,其中的水被浓硫酸吸收,但是碱石灰吸收的是二氧化碳和二氧化硫的总质量,测得的体积分数会偏大,所以不能根据碱石灰增重来确定二氧化硫的体积分数,
故答案为:否;尾气中的CO2也能被B装置吸收使所测质量分数偏大;
方案二:二氧化硫可以和溴水之间反应得到硫酸,硫酸和氯化钡之间反应生成硫酸钡沉淀,根据沉淀的质量结合S元素守恒可以得到二氧化硫的量,进而计算体积分数;
①加入过量氯化钡溶液的目的是使生成的SO42-完全转化为沉淀,故答案为:使生成的SO42-完全转化为沉淀;
②沉淀的洗涤方法:在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀,待水流下后再重复2~3次此操作,故答案为:在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀,待水流下后再重复2~3次此操作;
③硫酸钡沉淀的质量是mg,所以硫元素的物质的量=mol=二氧化硫的物质的量,所以VL尾气中SO2的体积分数是:
×100%=
%;
故答案为:%;
(3)氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以得到氯化铁的晶体,但是必须在盐酸环境中进行,防止铁离子水解,保证盐酸过量,
故答案为:蒸发浓缩;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,过量盐酸能够抑制Fe3+水解.
六水氯化锶(SrCl2•6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
(1)第①步反应前天青石先研磨粉碎,其目的是______.第③步加入适量稀硫酸的目的是______.
(2)第①步反应若0.5mol SrSO4中只有S被还原,转移了4mol电子.写出该反应的化学方程式:______.
(3)第④步操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、______、______.
(4)称取1.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO31.100×10-2 mol的AgNO3溶液(产品中不含其它与Ag+反应的离子),待Cl-完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000mol/L的KSCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出.若滴定过程用去上述浓度的KSCN溶液20.00mL,则产品中SrCl2•6H2O的质量百分含量为______(保留4位有效数字).
正确答案
解:(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是为了增加反应物的接触面积,提高化学反应速率,从而提高原料的转化率,在用HCl溶解SrS后的溶液中加入硫酸的目的是除去溶液中Ba2+杂质,
故答案为:增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的转化率;除去溶液中Ba2+杂质;
(2)在焙烧的过程中若只有0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子,则1mol的S转移8mol的电子,由于在反应前元素的化合价为+6价,所以反应后元素的化合价为-2价,因此碳与天青石在高温下发生反应的化学方程式为:SrSO4+4CSrS+4CO↑,
故答案为:SrSO4+4CSrS+4CO↑;
(3)然后向得到的含有SrS固体中加入HCl发生反应:SrS+2HCl=SrCl2+H2S↑,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,然后从溶液中将晶体过滤出来,洗涤除去表面的杂质离子并进行干燥即获得SrCl2•6H2O,
故答案为:洗涤、干燥(或烘干);
(4)n(NH4SCN)=0.2000mol/L×0.02L=4.0×10-3mol,Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,所以溶液中剩余的Ag+的物质的量为:n(Ag+)=4.0×10-3mol,则与Cl-反应的Ag+的物质的量为:n(Ag+)=1.100×10-2 mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol,
1.000g产品中SrCl2•6H2O的物质的量为:n(SrCl2•6H2O)=×n(Ag+)=3.5×10-3mol,
1.000g产品中SrCl2•6H2O的质量为:m(SrCl2•6H2O)=3.5×10-3mol×267 g/mol=0.9345g,
所以产品纯度为:×100%=93.45%,
故答案为:93.45%.
解析
解:(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是为了增加反应物的接触面积,提高化学反应速率,从而提高原料的转化率,在用HCl溶解SrS后的溶液中加入硫酸的目的是除去溶液中Ba2+杂质,
故答案为:增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的转化率;除去溶液中Ba2+杂质;
(2)在焙烧的过程中若只有0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子,则1mol的S转移8mol的电子,由于在反应前元素的化合价为+6价,所以反应后元素的化合价为-2价,因此碳与天青石在高温下发生反应的化学方程式为:SrSO4+4CSrS+4CO↑,
故答案为:SrSO4+4CSrS+4CO↑;
(3)然后向得到的含有SrS固体中加入HCl发生反应:SrS+2HCl=SrCl2+H2S↑,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,然后从溶液中将晶体过滤出来,洗涤除去表面的杂质离子并进行干燥即获得SrCl2•6H2O,
故答案为:洗涤、干燥(或烘干);
(4)n(NH4SCN)=0.2000mol/L×0.02L=4.0×10-3mol,Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,所以溶液中剩余的Ag+的物质的量为:n(Ag+)=4.0×10-3mol,则与Cl-反应的Ag+的物质的量为:n(Ag+)=1.100×10-2 mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol,
1.000g产品中SrCl2•6H2O的物质的量为:n(SrCl2•6H2O)=×n(Ag+)=3.5×10-3mol,
1.000g产品中SrCl2•6H2O的质量为:m(SrCl2•6H2O)=3.5×10-3mol×267 g/mol=0.9345g,
所以产品纯度为:×100%=93.45%,
故答案为:93.45%.
(2015秋•临汾校级月考)三氯化碘(ICl3,I的化合价为+3价)在药物合成中用途广泛,其熔点:33℃,沸点:73℃,实验室可用如图装置制取ICl3.
(1)制备氯气选用的药品为漂白精固体(主要成分为Ca(ClO)2)和浓盐酸,相关反应的化学方程式为:
______;试剂X为______、Y为______;
(2)装置B可用于除杂,也是安全瓶,能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象______;
(3)某同学欲测定ICl3样品中ICl3的纯度,他准确称取ICl3样品10.0g于烧杯中,加入适量水和过量KI晶体,充分反应:ICl3+3KI═2I2+3KCl(样品中杂质不反应).将所得溶液配置成100mL待测液.取25.00mL待测液,用2.0mol/L的Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-),以淀粉溶液作指示剂,达到终点时的现象为______;重复滴定,实验数据记录如下:
该样品中ICl3的质量分数为______(ICl3相对分子质量为233.5)
正确答案
解:(1)装置A是Ca(ClO)2)和浓盐酸反应制取氯气,盐酸易挥发,反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气等杂质,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,用B装置可以除去氯气中的氯化氢气体;所以试剂X为饱和食盐水,漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
故答案为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;饱和食盐水;碱石灰;
(2)装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,吸滤瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,
故答案为:吸滤瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升;
(3)因水浴能简便控制加热的温度,且能使受热反应试管受热均匀,由于氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应,应采取水浴加热,
故答案为:水浴加热;
(4)ICl3+3KI═2I2+3KCl,碘与淀粉作用显蓝色,取25.00mL待测液,用2.0mol/L的Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-),终点现象为当加入最后一滴标准液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色,
第3组溶液的体积与第1、2组相差比较大,舍去第3组,应按第1、2组的平均值为消耗溶液的体积,故消耗KMnO4溶液的体积为mL=20mL
令样品中ICl3的物质的量x,则根据化学反应可得关系式:
ICl3~2I2~4S2O32-,
1 4
x 2 mol•L-1×20×10-3L
解得:x=1×10-2mol,该样品中ICl3的质量分数为:=93.4%,
故答案为:当加入最后一滴标准液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色;93.4%.
解析
解:(1)装置A是Ca(ClO)2)和浓盐酸反应制取氯气,盐酸易挥发,反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气等杂质,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,用B装置可以除去氯气中的氯化氢气体;所以试剂X为饱和食盐水,漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
故答案为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;饱和食盐水;碱石灰;
(2)装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,吸滤瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,
故答案为:吸滤瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升;
(3)因水浴能简便控制加热的温度,且能使受热反应试管受热均匀,由于氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应,应采取水浴加热,
故答案为:水浴加热;
(4)ICl3+3KI═2I2+3KCl,碘与淀粉作用显蓝色,取25.00mL待测液,用2.0mol/L的Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-),终点现象为当加入最后一滴标准液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色,
第3组溶液的体积与第1、2组相差比较大,舍去第3组,应按第1、2组的平均值为消耗溶液的体积,故消耗KMnO4溶液的体积为mL=20mL
令样品中ICl3的物质的量x,则根据化学反应可得关系式:
ICl3~2I2~4S2O32-,
1 4
x 2 mol•L-1×20×10-3L
解得:x=1×10-2mol,该样品中ICl3的质量分数为:=93.4%,
故答案为:当加入最后一滴标准液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色;93.4%.
(2011•郑州三模)硫酸铜是一种用途广泛的化工原料.某学习小组把适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,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I、Ⅱ所示)
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式为______.
(2)图Ⅱ是图I的改进装置.其优点有______.
(3)为符合绿色化学的要求,该学习小组进行了如下探究:将氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现常温下几乎不反应,但向混合物中加入FeSO4后再通入氧气,反应则立即发生.
①试用离子方程式表示反应发生的原理______;在该反应中FeSO4的作用是______.
②已知pH≥4.4时Cu2+以Cu(OH)2的形式开始沉淀,pH≥6.4时完全沉淀;Fe(OH)3完全沉淀时的pH为3.7,又测得反应完成后溶液呈强酸性.请设计一个除去所得溶液中杂质离子的实验方案______.
(4)为寻找更加适宜的氧化剂,该小组又进行了如下探究:称量3.2g铜丝放到45mL 1.5mol•L-1的稀硫酸中,控温在50℃,加入18mL 10%的H2O2,反应30min后升温到60℃,持续反应1小时后铜丝反应完全.蒸发、冷却、结晶,过滤时用少量95%的酒精淋洗晾干,得到10g CuSO4•5H2O.
①该实验铜丝被氧化的原理是(用离子方程式袭示)______.
②反应过程中温度不宜过高的原因是______,过滤时采用酒精淋洗的优点是______;该小组得到硫酸铜晶体的实际产率是______.
正确答案
解:(1)烧瓶中发生Cu与稀硝酸的氧化还原反应,化学方程式为3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
或Cu+4HNO3═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)由装置比较可知,图Ⅱ中多出的装置能①溶液不导管不直接接触,防止倒吸,②NO与氧气及碱反应,使有害气体能被完全吸收,故答案为:增加了安全瓶;有利于有毒气体被完全吸收;
(3)①在酸性条件下,铜单质能被氧气氧化为铜离子,离子方程式:2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,FeSO4作催化剂,故答案为:2Cu+4H++O2
2Cu2++2H2O或4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;催化剂;
②加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3],调节溶液的pH3.7~4.4,将沉淀滤去,故答案为:向反应后的溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3],调节溶液的pH3.7~4.4,将沉淀滤去;
(4)①铜在酸性条件能被双氧水氧化,离子方程式Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O,故答案为:Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O;
②根据双氧水加热易分解的性质分析,过氧化氢不稳定,温度过高易分解生成水和氧气;酒精极易蒸发带走水分,加速晶体晾干,减少晶体的溶解;设3.2g铜生成五水硫酸铜的质量为xg,根据铜原子守恒得铜和五水硫酸铜的关系式为:
Cu→CuSO4•5H2O
64g 250g
3.2g xg
所以x=12.5
理论上生成CuSO4•5H2O 12.5克,故产率为×100%=80%,故答案为:防止双氧水分解;酒精极易蒸发带走水分,加速晶体晾干,减少晶体的溶解;80%.
解析
解:(1)烧瓶中发生Cu与稀硝酸的氧化还原反应,化学方程式为3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
或Cu+4HNO3═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)由装置比较可知,图Ⅱ中多出的装置能①溶液不导管不直接接触,防止倒吸,②NO与氧气及碱反应,使有害气体能被完全吸收,故答案为:增加了安全瓶;有利于有毒气体被完全吸收;
(3)①在酸性条件下,铜单质能被氧气氧化为铜离子,离子方程式:2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,FeSO4作催化剂,故答案为:2Cu+4H++O2
2Cu2++2H2O或4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;催化剂;
②加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3],调节溶液的pH3.7~4.4,将沉淀滤去,故答案为:向反应后的溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3],调节溶液的pH3.7~4.4,将沉淀滤去;
(4)①铜在酸性条件能被双氧水氧化,离子方程式Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O,故答案为:Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O;
②根据双氧水加热易分解的性质分析,过氧化氢不稳定,温度过高易分解生成水和氧气;酒精极易蒸发带走水分,加速晶体晾干,减少晶体的溶解;设3.2g铜生成五水硫酸铜的质量为xg,根据铜原子守恒得铜和五水硫酸铜的关系式为:
Cu→CuSO4•5H2O
64g 250g
3.2g xg
所以x=12.5
理论上生成CuSO4•5H2O 12.5克,故产率为×100%=80%,故答案为:防止双氧水分解;酒精极易蒸发带走水分,加速晶体晾干,减少晶体的溶解;80%.
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