- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
绿矾（FeSO4•7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药．某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究：
（一）FeSO4•7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）制备FeSO4•7H2O晶体：
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍．
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO4•7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存．
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是______．
（2）实验步骤②明显不合理，理由是______．
（3）为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，原因是______．
（二）探究绿矾（FeSO4•7H2O）热分解的产物．
已知SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃，该小组设计如图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：
[实验过程]
①仪器连接后，检查装置A与B气密性；
②取一定量绿矾固体置于A中，通入N2以驱尽装置内的空气，关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管；
③观察到A 中固体逐渐变红棕色，B中试管收集到无色液体，C中溶液褪色；
④待A中反应完全并冷却至室温后，取少量反应后固体于试管中，加入硫酸溶解，取少量滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色；
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊．
（4）实验结果分析
结论1：B中收集到的液体是______；
结论2：C中溶液褪色，可推知产物中有______；
结论3：综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3．
[实验反思]
（5）请指出该小组设计的实验装置的明显不足：______．
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，选用一种试剂鉴别，该试剂最合适的是______．
a．氯水和KSCN溶液 b．酸性KMnO4溶液 c．H2O2 d．NaOH溶液．
正确答案
解：（1）油污的主要成分为油脂，在碱性条件下易发生水解，水解后变成易溶于水的高级脂肪酸钠和丙三醇，而铁屑及其氧化物与碳酸钠都不反应，也不溶于水，碳酸钠的水溶液可以除去铁屑表面的油污，
故答案为：除油污；
（2）废铁屑中含少量氧化铜、氧化铁等杂质，与硫酸反应后，溶液中会混有铁离子和铜离子，故铁屑应过量，
故答案为：应该铁屑过量，否则溶液中可能有铁离子和铜离子存在；
（3）绿矾易溶于水，降温可以降低其溶解度，减少损失，
故答案为：用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗；
（4）往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊，说明B中收集到的液体是硫酸溶液；品红溶液褪色，说明有SO2生成，
故答案为：H2SO4溶液；SO2；
（5）二氧化硫会对大气造成污染；故应有尾气吸收装置，
故答案为：在C装置后增加一套尾气处理装置；
（6）+2价铁离子具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，反应为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案为：b．
解析
解：（1）油污的主要成分为油脂，在碱性条件下易发生水解，水解后变成易溶于水的高级脂肪酸钠和丙三醇，而铁屑及其氧化物与碳酸钠都不反应，也不溶于水，碳酸钠的水溶液可以除去铁屑表面的油污，
故答案为：除油污；
（2）废铁屑中含少量氧化铜、氧化铁等杂质，与硫酸反应后，溶液中会混有铁离子和铜离子，故铁屑应过量，
故答案为：应该铁屑过量，否则溶液中可能有铁离子和铜离子存在；
（3）绿矾易溶于水，降温可以降低其溶解度，减少损失，
故答案为：用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗；
（4）往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊，说明B中收集到的液体是硫酸溶液；品红溶液褪色，说明有SO2生成，
故答案为：H2SO4溶液；SO2；
（5）二氧化硫会对大气造成污染；故应有尾气吸收装置，
故答案为：在C装置后增加一套尾气处理装置；
（6）+2价铁离子具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，反应为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案为：b．
某工厂利用褐煤烟灰（主要成分为碳、二氧化锗，还有少量氧化铝和二氧化硅）制取纯GeO2的主要流程如下：
已知：GeO2是一种难溶于水的偏弱酸性的两性氧化物，GeCl4的沸点是83.1℃．
（1）写出二氧化锗与碳酸钠焙烧时发生反应的化学方程式：______．
（2）用水浸取焙烧物长达2小时的目的是______．
（3）“酸化”至溶液中盐酸浓度为5.3mol•L-1时有利于生成四氯化锗，写出该反应的化学方程式______．
（4）若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，原因是______．
（5）操作“X”的名称为______．
（6）四氯化锗与高纯水反应的化学方程式为______．
正确答案
解：（1）根据反应流程可知，碳酸钠与二氧化锗反应生成锗酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为：GeO2+Na2CO3
故答案为：GeO2+Na2CO3
（2）用水浸取焙烧物长达2小时的目的是为了尽可能使焙烧混合物中的含锗化合物溶于水，=从而提高含锗化合物的浸出率，
故答案为：为了提高含锗化合物的浸出率；
（3）GeO2是一种难溶于水的偏弱酸性的两性氧化物，类比氢氧化铝的性质，则H2GeO3能够与氯化氢反应生成生成物为GeCl4、NaCl和水，反应的化学方程式为：Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4，
故答案为：Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4；
（4）若滤液“酸化”时酸度不够，Na2GeO3与氢离子反应生成了生成了H2GeO3（或GeO2或GeO2•nH2O），生成了H2GeO3（或GeO2或GeO2•nH2O）在水中溶解度较小，所以溶液会出现明显的浑浊，
故答案为：生成了H2GeO3（或GeO2或GeO2•nH2O）沉淀；
（5）GeCl4的沸点是83.1℃，其沸点较低，从溶液中分离出GeCl4，可以通过蒸馏操作操作完成，
故答案为：蒸馏；
（6）根据制备流程可知，GeCl4与高纯水反应生成GeO2•nH2O，另一种产物为HCl，则反应的化学方程式为：GeCl4+（2+n）H2O=4HCl+GeO2•nH2O，
故答案为：GeCl4+（2+n）H2O=4HCl+GeO2•nH2O．
解析
解：（1）根据反应流程可知，碳酸钠与二氧化锗反应生成锗酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为：GeO2+Na2CO3
故答案为：GeO2+Na2CO3
（2）用水浸取焙烧物长达2小时的目的是为了尽可能使焙烧混合物中的含锗化合物溶于水，=从而提高含锗化合物的浸出率，
故答案为：为了提高含锗化合物的浸出率；
（3）GeO2是一种难溶于水的偏弱酸性的两性氧化物，类比氢氧化铝的性质，则H2GeO3能够与氯化氢反应生成生成物为GeCl4、NaCl和水，反应的化学方程式为：Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4，
故答案为：Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4；
（4）若滤液“酸化”时酸度不够，Na2GeO3与氢离子反应生成了生成了H2GeO3（或GeO2或GeO2•nH2O），生成了H2GeO3（或GeO2或GeO2•nH2O）在水中溶解度较小，所以溶液会出现明显的浑浊，
故答案为：生成了H2GeO3（或GeO2或GeO2•nH2O）沉淀；
（5）GeCl4的沸点是83.1℃，其沸点较低，从溶液中分离出GeCl4，可以通过蒸馏操作操作完成，
故答案为：蒸馏；
（6）根据制备流程可知，GeCl4与高纯水反应生成GeO2•nH2O，另一种产物为HCl，则反应的化学方程式为：GeCl4+（2+n）H2O=4HCl+GeO2•nH2O，
故答案为：GeCl4+（2+n）H2O=4HCl+GeO2•nH2O．
一种以黄磷（P4）为原料制备次磷酸钠晶体的工艺流程如下：
（1）一定温度下，PH3的分解反应为4PH3（g）⇌P4（g）+6H2（g），该反应的平衡常数表达式为K=______；磷化氢是一种易燃、有毒的气体，可以在常温下催化氧化为磷酸，其反应的化学方程式是______．
（2）搅拌釜中通入CO2的目的是______．
（3）滤渣2的主要成分为______．
（4）次磷酸钠可用于化学镀．如在塑料镀件上化学镀铜，用含有Cu 2+和H2PO2-的溶液在pH=11条件下反应，次磷酸根离子被氧化为HPO32-，该反应的离子方程式为______．化学镀与电镀相比，优点是______、______（答两点）．
正确答案
解：（1）4PH3（g）⇌P4（g）+6H2（g）反应的平衡常数表达式为：
故答案为：
（2）由于过滤后所得滤液呈碱性，通入二氧化碳用于中和过量的碱，
故答案为：中和过量碱（或调节溶液pH或除去部分Ca2+离子）；
（3）上一步加入碳酸钠，生成了碳酸钙沉淀，过滤后滤渣2碳酸钙，
故答案为：CaCO3；
（4）在碱性条件下，次磷酸根离子被氧化为HPO32-，反应的离子方程式为：Cu2++H2PO2-+3OH-═Cu+HPO32-+2H2O；化学镀与电镀相比，优点为：化学镀无需通电，化学镀对镀件的导电性无特殊要求，
故答案为：Cu2++H2PO2-+3OH-═Cu+HPO32-+2H2O；化学镀无需通电； 化学镀对镀件的导电性无特殊要求．
解析
解：（1）4PH3（g）⇌P4（g）+6H2（g）反应的平衡常数表达式为：
故答案为：
（2）由于过滤后所得滤液呈碱性，通入二氧化碳用于中和过量的碱，
故答案为：中和过量碱（或调节溶液pH或除去部分Ca2+离子）；
（3）上一步加入碳酸钠，生成了碳酸钙沉淀，过滤后滤渣2碳酸钙，
故答案为：CaCO3；
（4）在碱性条件下，次磷酸根离子被氧化为HPO32-，反应的离子方程式为：Cu2++H2PO2-+3OH-═Cu+HPO32-+2H2O；化学镀与电镀相比，优点为：化学镀无需通电，化学镀对镀件的导电性无特殊要求，
故答案为：Cu2++H2PO2-+3OH-═Cu+HPO32-+2H2O；化学镀无需通电； 化学镀对镀件的导电性无特殊要求．
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛．研究铁及其化合物的应用意义重大．
I．水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关．
（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4）改善水质．简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理______．
（2）碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如图：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
回答下列问题：
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式______．
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为______．
③在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（标准状况），则相当于节约NaNO2的质量为______g．
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe（OH）]2+离子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子．该水解反应的离子方程式为______．
II．铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料．已知磷酸亚铁锂电池总反应为：
FePO4+Li
正确答案
解：Ⅰ．（1）高铁酸钠具有强氧化性，可用于杀菌消毒，还原生成Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，可用来除去水中的悬浮物，达到净水的目的，
故答案为：FeO42-有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的；
（2）①Fe为活泼金属，可与酸反应，反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑，
故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑；
②制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成应Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5之间，
故答案为：4.4～7.5；
③n（O2）=
故答案为：69；
④[Fe（OH）]2+离子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子，根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为
2[Fe（OH）]2++2H2O⇌[Fe2（OH）4]2++2H+，
故答案为：2[Fe（OH）]2++2H2O⇌[Fe2（OH）4]2++2H+；
Ⅱ．阳极发生氧化反应，由总反应式FePO4+Li
故答案为：LiFePO4-e-═FePO4+Li+；14．
解析
解：Ⅰ．（1）高铁酸钠具有强氧化性，可用于杀菌消毒，还原生成Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，可用来除去水中的悬浮物，达到净水的目的，
故答案为：FeO42-有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的；
（2）①Fe为活泼金属，可与酸反应，反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑，
故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑；
②制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成应Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5之间，
故答案为：4.4～7.5；
③n（O2）=
故答案为：69；
④[Fe（OH）]2+离子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子，根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为
2[Fe（OH）]2++2H2O⇌[Fe2（OH）4]2++2H+，
故答案为：2[Fe（OH）]2++2H2O⇌[Fe2（OH）4]2++2H+；
Ⅱ．阳极发生氧化反应，由总反应式FePO4+Li
故答案为：LiFePO4-e-═FePO4+Li+；14．
CH3CH2CH2CH2OH
反应物和产物的相关数据如下：
实验步骤如下：
①将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中．
②在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热．当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液．滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以下的馏分．
③将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0g．
回答下列问题：
（1）B仪器的名称是______，D仪器的名称是______．
（2）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分液时，水在______层（填“上”或“下”）
（3）反应温度应保持在90～95℃，其原因是______．
（4）本实验中，正丁醛的产率为______%．（保留三位有效数字）
正确答案
解：①将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中，该物质作催化剂，注意先后顺序，相当于稀释浓硫酸；
②在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，沸石防暴沸，加热；当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液，滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以下的馏分，得到的馏分中含有正丁醛；
③将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0g，得到正丁醛；
（1）B仪器的名称是分液漏斗，D仪器的名称是冷凝管，故答案为：分液漏斗；冷凝管；
（2）正丁醛密度小于水，且在水中溶解度较小，所以将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分液时，水在下层，故答案为：下；
（3）温度过高，正丁醛能被氧化生成丁酸，且能保证及时蒸出正丁醛，故答案为：保证正丁醛及时蒸出；又可尽量避免其被进一步氧化（或温度过高被氧化为丁酸）；
（4）设正丁醛的产率为x，则正丁醇的利用率为x，根据关系式，
C4H10O～C4H8O
74 72
4xg 2g
74：4=4xg：2g
解得：x=
故答案为：51.4．
解析
解：①将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中，该物质作催化剂，注意先后顺序，相当于稀释浓硫酸；
②在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，沸石防暴沸，加热；当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液，滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以下的馏分，得到的馏分中含有正丁醛；
③将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0g，得到正丁醛；
（1）B仪器的名称是分液漏斗，D仪器的名称是冷凝管，故答案为：分液漏斗；冷凝管；
（2）正丁醛密度小于水，且在水中溶解度较小，所以将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分液时，水在下层，故答案为：下；
（3）温度过高，正丁醛能被氧化生成丁酸，且能保证及时蒸出正丁醛，故答案为：保证正丁醛及时蒸出；又可尽量避免其被进一步氧化（或温度过高被氧化为丁酸）；
（4）设正丁醛的产率为x，则正丁醇的利用率为x，根据关系式，
C4H10O～C4H8O
74 72
4xg 2g
74：4=4xg：2g
解得：x=
故答案为：51.4．
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