- 乙酰水杨酸的制备
- 共1066题
用电石浆(主要成分是CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaS 和其它不溶于酸的物质)生产无水CaCl2,工艺流程如下(已知氯化钙晶体的化学式是:CaCl2•6H2O),下列有关说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.因要生产CaCl2,过程中不引入新的杂质离子,所以应选用盐酸,故A正确;
B.过氧化钠不能使氢氧化铁等有色物质进行褪色,脱色槽中应加入的X不能是过氧化钠,故B错误;
C.CaCl2为强酸强碱盐,钙离子在溶液中不发生水解,所以加热氯化钙溶液可得到氯化钙,故C正确;
D.设备B中产生的母液中含有氯化物,通过回收利用,可以降低废弃物排放量,提高经济效益,故D正确;
故选B.
无水氯化铝是有机化工常用催化剂,其外观为白色固体,1780C时升华,极易潮解,遇水后会发热并产生白雾.实验室用如下装置制备少量无水氯化铝,其反应原理为:2Al+3C122A1C13完成下列填空:
(1)写出B处烧瓶中发生反应的化学方程式______.
(2)C和D中盛有的试剂分别为______、______.进行实验时应先点燃______ (选填“B”或.“E”)处酒精灯
(3)G瓶的作用是______,F装置的作用是______
(4)将E中固体改为市售氣化铝(AlCl3.6H20),控制一定条件也能进行无水氣化铝的制 备,此时E中应通入______气体,作用是______
(5)实验条件控制不当,最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al2(OH)nCl(6-n)],且质量是原市售氯化铝的40%,则可推算n的值为______.
正确答案
解:该实验的原理是先通过发生装置制备氯气,然后通过浓硫酸干燥气体,干燥的氯气再与Al反应,最后收集制得的AlCl3.
(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)浓盐酸具有挥发性,所以混合气体中含有氯化氢,氯化氢极易溶于水,氯气难溶于饱和食盐水,所以选饱和食盐水除去氯化氢;因题中要求制取纯净的无水CuCl2,所以要除去氯气中混有的水蒸气,且不引进新的杂质、氯气也和该物质不反应,所以选浓硫酸;先通过氯气排空装置中的空气,然后氯气与铝反应,故答案为:饱和氯化钠溶液;浓硫酸;B;
(3)根据在178℃升华,降温时能凝华以便收集,所以装置G的作用为收集氯化铝;氯气有毒,污染环境,所以不能排空;碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠,氯气和氧化钙、氢氧化钠能反应达到,所以可用碱石灰处理尾气;空气中有水蒸气,碱石灰还能吸收水蒸气,所以可作干燥剂,
故答案为:使AlCl3冷凝、收集AlCl3;吸收氯气及阻止空气中水蒸气进入G中;
(4)若用AlCl3•6H2O制备无水AlCl3,通入HCl是为了防止AlCl3水解,故答案为:HCl气体;抑制AlCl3水解;
(5)根据碱式氯化铝是氯化铝晶体的40%,列式241.5×40%=54+17n+213-35.5n,n=4,故答案为:4.
解析
解:该实验的原理是先通过发生装置制备氯气,然后通过浓硫酸干燥气体,干燥的氯气再与Al反应,最后收集制得的AlCl3.
(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)浓盐酸具有挥发性,所以混合气体中含有氯化氢,氯化氢极易溶于水,氯气难溶于饱和食盐水,所以选饱和食盐水除去氯化氢;因题中要求制取纯净的无水CuCl2,所以要除去氯气中混有的水蒸气,且不引进新的杂质、氯气也和该物质不反应,所以选浓硫酸;先通过氯气排空装置中的空气,然后氯气与铝反应,故答案为:饱和氯化钠溶液;浓硫酸;B;
(3)根据在178℃升华,降温时能凝华以便收集,所以装置G的作用为收集氯化铝;氯气有毒,污染环境,所以不能排空;碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠,氯气和氧化钙、氢氧化钠能反应达到,所以可用碱石灰处理尾气;空气中有水蒸气,碱石灰还能吸收水蒸气,所以可作干燥剂,
故答案为:使AlCl3冷凝、收集AlCl3;吸收氯气及阻止空气中水蒸气进入G中;
(4)若用AlCl3•6H2O制备无水AlCl3,通入HCl是为了防止AlCl3水解,故答案为:HCl气体;抑制AlCl3水解;
(5)根据碱式氯化铝是氯化铝晶体的40%,列式241.5×40%=54+17n+213-35.5n,n=4,故答案为:4.
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇制备环己烯
已知:
(1)制备粗品将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是______,导管B除了导气外还具有的作用是______.
②试管C置于冰水浴中的目的是______.
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在______层(填上或下),分液后用______ (填入编号)洗涤.
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图2所示装置蒸馏,冷却水从______口进入,目的是______.
③收集产品时,控制的温度应在______左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是______
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是______.
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点.
正确答案
解:(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝.故答案为:防止暴沸;冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化,故答案为:进一步冷却,防止环己烯挥发.
(2)①环己烯是烃类,不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,振荡、静置、分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,联想:制备乙酸乙酯提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸;故答案为:上层;c;
②为了增加冷凝效果,蒸馏装置要有冷凝管,冷却水从下口(g)进入,冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好;更容易将冷凝管充满水;以防蒸汽入口处骤冷骤热使冷凝管破裂,故答案为:g;冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好;更容易将冷凝管充满水;以防蒸汽入口处骤冷骤热使冷凝管破裂;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃,故收集产品应控制温度在83℃左右;
a、蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,故a错误;
b、环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,故b错误;
c、若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,故c正确;,故选c;
故答案为:83℃;c;
(3)区别粗品与精品可加入金属钠,观察是否有气体产生,若无气体,则是精品,另外根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,通过测定环己烯粗品和环己烯精品的沸点,也可判断产品的纯度,故答案为:bc.
解析
解:(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝.故答案为:防止暴沸;冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化,故答案为:进一步冷却,防止环己烯挥发.
(2)①环己烯是烃类,不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,振荡、静置、分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,联想:制备乙酸乙酯提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸;故答案为:上层;c;
②为了增加冷凝效果,蒸馏装置要有冷凝管,冷却水从下口(g)进入,冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好;更容易将冷凝管充满水;以防蒸汽入口处骤冷骤热使冷凝管破裂,故答案为:g;冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好;更容易将冷凝管充满水;以防蒸汽入口处骤冷骤热使冷凝管破裂;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃,故收集产品应控制温度在83℃左右;
a、蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,故a错误;
b、环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,故b错误;
c、若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,故c正确;,故选c;
故答案为:83℃;c;
(3)区别粗品与精品可加入金属钠,观察是否有气体产生,若无气体,则是精品,另外根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,通过测定环己烯粗品和环己烯精品的沸点,也可判断产品的纯度,故答案为:bc.
(2013•黄山三模)碳酸锰[MnCO3]常用制造铁氧磁体,也用于化肥添加剂.某化学研究课题组组拟从废旧干电池回收制取碳酸锰.
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物(主要成份为MnO2)洗涤、过滤、烘干.
②将上述固体按固液体积比1:4.5加入浓盐酸,反应完全后过滤,浓缩.
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,边加边搅拌,再过滤即可得到碳酸锰.
(1)写出第②步反应的离子方程式______.
(2)请说出第②步反应中产生气体的一种用途______.如图1在进行过滤时,操作有何错误:______.
(3)查阅文献,发现上反应第③步中除了生成MnCO3之外还有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长易被氧化成褐色的MnO(OH)2,MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解氧化成MnO2,该课题组对上述沉淀的成份提出以下假设,请帮助他完成假设:
假设一:______
假设二:全部为Mn(OH)2
假设三:既有MnCO3也有Mn(OH)2 …
(4)①为验证假设二是否正确,该课题组进行了以下研究:
定性研究:请完成下表中的内容
②定量研究:将所得沉淀过滤、洗涤,置于空气中充分氧化后,小心干燥,取22.0g样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如图2.根据图中数据判断假设______成立,理由是:______.
正确答案
解:(1)浓盐酸和二氧化锰反应,Mn元素化合价降低(+4→+2),被还原,MnO2为氧化剂,Cl元素化合价升高(-1→0),被氧化,HCl为还原剂,转移的电子数目为2,反应离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)第②步反应中产生气体为氯气,氯气具有强氧化性,能杀菌消毒,氯气和氢氧化钙反应制取漂白粉,氯气也能和有机物发生取代、加成生成卤代烃,据图可以看出,进行过滤时,没有玻璃棒引流,易造成液体飞溅,
故答案为:杀菌、消毒、制造漂白粉、有机化工合成等;没有使用玻璃棒引流;
(3)根据题目信息可知:沉淀的成分可能全部为MnCO3,可能全部为Mn(OH)2,还可能是MnCO3和Mn(OH)2,所以有三种假设:假设一:全部为MnCO3;假设二:全部为Mn(OH)2;假设三:既有MnCO3又有Mn(OH)2,
故答案为:全部为MnCO3;
(4)①将所得沉淀过滤、洗涤将沉淀充分暴露于空气中,观察颜色,颜色变成褐色,说明含有Mn(OH)2;另取少量沉淀于试管中,加入足量的盐酸,观察现象,没有气泡生成,说明不含MnCO3.为此证明固体是Mn(OH)2,
故答案为:
②测得固体质量随温度的变化关系图2判断假设三成立,固体质量最小值是15.8g是MnO的质量,在300℃以后,质量增加量为MnO氧化为MnO2.增加的质量为17.4-15.8=1.6g.所以n(MnO)=1.6g÷16g/mol=0.1mol,在15.8g固体中含有MnO质量为0.1mol×71g/mol=7.1g,含有MnO2的质量为15.8g-7.1g=8.7g,即含有MnO20.1mol;由于Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长,易被氧化成褐色的MnO(OH)2,分解得到MnO2,所以在原固体中含有Mn(OH)20.1mol,质量是0.1mol×105g/mol=10.5g;则原固体中含有MnCO3质量为22.0g-10.5g=11.5g;所以原固体中既有MnCO3又有Mn(OH)2.300℃以后,质量增加量为MnO氧化为MnO2 ,计算可得MnCO3质量为11.5(或MnO(OH)2的质量为10.5g),所以既有MnCO3又有Mn(OH)2
故答案为:三;300℃以后质量增加量为MnO氧化为MnO2,计算可得MnCO3质量为11.5g 或Mn(OH)2质量为10.5g,所以既有MnCO3 也有Mn(OH)2.
解析
解:(1)浓盐酸和二氧化锰反应,Mn元素化合价降低(+4→+2),被还原,MnO2为氧化剂,Cl元素化合价升高(-1→0),被氧化,HCl为还原剂,转移的电子数目为2,反应离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)第②步反应中产生气体为氯气,氯气具有强氧化性,能杀菌消毒,氯气和氢氧化钙反应制取漂白粉,氯气也能和有机物发生取代、加成生成卤代烃,据图可以看出,进行过滤时,没有玻璃棒引流,易造成液体飞溅,
故答案为:杀菌、消毒、制造漂白粉、有机化工合成等;没有使用玻璃棒引流;
(3)根据题目信息可知:沉淀的成分可能全部为MnCO3,可能全部为Mn(OH)2,还可能是MnCO3和Mn(OH)2,所以有三种假设:假设一:全部为MnCO3;假设二:全部为Mn(OH)2;假设三:既有MnCO3又有Mn(OH)2,
故答案为:全部为MnCO3;
(4)①将所得沉淀过滤、洗涤将沉淀充分暴露于空气中,观察颜色,颜色变成褐色,说明含有Mn(OH)2;另取少量沉淀于试管中,加入足量的盐酸,观察现象,没有气泡生成,说明不含MnCO3.为此证明固体是Mn(OH)2,
故答案为:
②测得固体质量随温度的变化关系图2判断假设三成立,固体质量最小值是15.8g是MnO的质量,在300℃以后,质量增加量为MnO氧化为MnO2.增加的质量为17.4-15.8=1.6g.所以n(MnO)=1.6g÷16g/mol=0.1mol,在15.8g固体中含有MnO质量为0.1mol×71g/mol=7.1g,含有MnO2的质量为15.8g-7.1g=8.7g,即含有MnO20.1mol;由于Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长,易被氧化成褐色的MnO(OH)2,分解得到MnO2,所以在原固体中含有Mn(OH)20.1mol,质量是0.1mol×105g/mol=10.5g;则原固体中含有MnCO3质量为22.0g-10.5g=11.5g;所以原固体中既有MnCO3又有Mn(OH)2.300℃以后,质量增加量为MnO氧化为MnO2 ,计算可得MnCO3质量为11.5(或MnO(OH)2的质量为10.5g),所以既有MnCO3又有Mn(OH)2
故答案为:三;300℃以后质量增加量为MnO氧化为MnO2,计算可得MnCO3质量为11.5g 或Mn(OH)2质量为10.5g,所以既有MnCO3 也有Mn(OH)2.
某课外活动小组同学利用如图甲装置(固定装置略去)测定[Mg2Al(OH)4Cl•XH2O]的化学式,[Mg2Al(OH)4Cl•XH2O]高温下分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气.
(1)装置连接后首先进行的操作是______.
(2)将一定质量的[Mg2Al(OH)4Cl•xH2O]放在加热装置中充分加热,冷却后称量剩余固体的质量是131g,则其中MgO的质量是______g.
(3)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,加热前先通过N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2.
①装置的连接顺序为a→______(用接口处的小写字母表示).
②实验过程中装置C吸收HCl气体,没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是______.
③完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则x=______.
(4)下列实验方案也能测定x值的是______,并且对不选方案说明不合理的理由:______(若两个方案都选,此问就不作答).
方案1:测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量
方案2:测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量.
正确答案
对装置进行气密性检验
80
e-d-b
实验过程中持续通入N2,没有必要用如图所示防倒吸装置
3
方案1
由加热装置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量,与x的大小没有关系,因此方案2是不合理的
解析
解:(1)根据题给信息:[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气,其化学方程式为:2[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑;因反应中有气体产生,且需测其物质的量,所以连接好装置后首先应该检查装置的气密性,防止装置漏气,影响测量结果;
故答案为:对装置进行气密性检验;
(2)[Mg2Al(OH)4Cl•XH2O]高温分解:2[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑,产物中m(MgO):m(Al2O3)=4×40:102,冷却后称量剩余固体的质量是131g,则其中MgO的质量是131g×
×100%=80g,
故答案为:80;
(3)①装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体,装置D的作用是吸收水蒸气,应该首先通过D装置吸收水蒸气,后通过C装置吸收HCl;将气体通过洗气瓶进行洗气时,应该从长导管一侧通入气体,让气体与溶液充分接触反应,故其连接顺序是a→e→d→b;
故答案为:e→d→b;
②虽氯化氢极易溶于水,但加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气,为了避免引起实验误差,保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收,所以要通入N2排出装置内残留的气体,同时也是为了防止产生倒吸,所以没有必要用如图所示防倒吸装置,
故答案为:实验过程中持续通入N2,没有必要用如图所示防倒吸装置;
③2[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑
73 18×(5+2x)
3.65g 9.90g 解得x=3,
故答案为:3;
(4)2[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑,装置D的作用是吸收水蒸气含x,测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量,可计算x,加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量可以互算,只要知道一个量,就能计算另一个量,与x的大小没有关系,因此方案2是不合理的,
故答案为:方案1;由加热装置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量,与x的大小没有关系,因此方案2是不合理的.
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