- 乙酰水杨酸的制备
- 共1066题
铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钠（Na2Cr2O7）的过程如图所示：
已知：
①NaFeO2在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物．
②2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O
（1）完成煅烧过程中铬铁矿发生的主要反应的化学方程式：______FeO•Cr2O3+7O2+______
（2）浸出液的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有______（写化学式，下同），滤渣1的成分是______．
（3）调节浸出液pH所加的试剂a是______（写化学式）．
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na2Cr2O7晶体中可能含有较多杂质，用离子方程式说明引入该杂质的原因______．
（5）100kg铬铁矿（含FeO•Cr2O3 89.6%）最多可获得Na2Cr2O7•2H2O的质量为______kg．
（6）用铁作阳极，碳棒作阴极电解重铬酸钠溶液，阳极电极反应式为______．
正确答案
解：（1）通过以上分析知，“焙烧”后的固体产物成分除Na2CrO4、NaFeO2外，还有NaAlO2、Na2SiO3，铬元素化合价+3价，铁元素化合价为+2价，被氧气氧化生成铬酸钠和NaFeO2，铬元素化合价变化为+6价，铁元素化合价变化为+3价，电子转移总数为34，据此电子守恒和原子守恒配平书写得到焙烧过程中发生的氧化还原反应为4FeO•Cr2O3+7O2+10Na2CO3
故答案为：4；10Na2CO3；8；4；10CO2；4.214×1024；
（2）浸出液中溶质是Na2CrO4、NaAlO2、NaOH、Na2SiO3，浸出液的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有NaAlO2、Na2SiO3，NaFeO2在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物，所以滤渣1为Fe（OH）3，
故答案为：NaAlO2、Na2SiO3；Fe（OH）3；
（3）由分析可知，流程最后分离得到硫酸钠，加入的试剂a为硫酸，用来调节溶液PH，
故答案为：H2SO4 ；
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na2Cr2O7晶体中可能含有较多杂质，可能含有铝离子，偏铝酸钠和适量硫酸反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝会溶解于氢氧化铝生成铝离子，AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++H2O，引入该杂质的原因用离子方程式说明为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，
故答案为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；
（5）100kg铬铁矿（含FeO•Cr2O3 89.6%）含FeO•Cr2O3物质的量=
故答案为：119.2；
（6）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe-2e-═Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+．
解析
解：（1）通过以上分析知，“焙烧”后的固体产物成分除Na2CrO4、NaFeO2外，还有NaAlO2、Na2SiO3，铬元素化合价+3价，铁元素化合价为+2价，被氧气氧化生成铬酸钠和NaFeO2，铬元素化合价变化为+6价，铁元素化合价变化为+3价，电子转移总数为34，据此电子守恒和原子守恒配平书写得到焙烧过程中发生的氧化还原反应为4FeO•Cr2O3+7O2+10Na2CO3
故答案为：4；10Na2CO3；8；4；10CO2；4.214×1024；
（2）浸出液中溶质是Na2CrO4、NaAlO2、NaOH、Na2SiO3，浸出液的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有NaAlO2、Na2SiO3，NaFeO2在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物，所以滤渣1为Fe（OH）3，
故答案为：NaAlO2、Na2SiO3；Fe（OH）3；
（3）由分析可知，流程最后分离得到硫酸钠，加入的试剂a为硫酸，用来调节溶液PH，
故答案为：H2SO4 ；
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na2Cr2O7晶体中可能含有较多杂质，可能含有铝离子，偏铝酸钠和适量硫酸反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝会溶解于氢氧化铝生成铝离子，AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++H2O，引入该杂质的原因用离子方程式说明为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，
故答案为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；
（5）100kg铬铁矿（含FeO•Cr2O3 89.6%）含FeO•Cr2O3物质的量=
故答案为：119.2；
（6）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe-2e-═Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+．
方法A：用浓氨水分别调Ca（NO3）2和（NH4）2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将（NH4）2HPO4溶液缓慢滴入Ca（NO3）2溶液中．
方法B：剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca（OH）2悬浊液中．
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题：
（1）完成方法A和方法B中制备Ca5（PO4）3OH的化学反应方程式：
①5Ca（NO3）2+3（NH4）2HPO4+4NH3•H2O=Ca5（PO4）3OH↓+______+______
②5Ca（OH）2+3H3PO4=______
（2）与方法A相比，方法B的优点是______．
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是______．
（4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是______（填化学式）．
（5）糖沾附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿．结合化学平衡移动原理，分析其原因______．
正确答案
解：（1）①从质量守恒的角度思考，5molCa（NO3）2、3mol（NH4）2HPO4和4molNH3•H2O反应生成1molCa5（PO4）3OH、10molNH4NO3和3molH2O，反应的化学方程式为5Ca（NO3）2+3（NH4）2HPO4+4NH3•H2O=Ca5（PO4）3OH↓+10NH4NO3+3H2O
故答案为：10NH4NO3；3H2O；
②从质量守恒的角度思考，5molCa（OH）2和3molH3PO4反应生成1molCa5（PO4）3OH和9molH2O，反应的化学方程式为5Ca（OH）2+3H3PO4=Ca5（PO4）3OH↓+9H2O，
故答案为：Ca5（PO4）3OH↓+9H2O；
（2）与方法A相比，方法B的优点是副产品为水，没有其它副产品，工艺简单，
故答案为：唯一副产物为水，工艺简单；
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，会导致局部酸性过大，生成CaHPO4，制得的产物不纯，
故答案为：反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生；
（4）人体pH基本上在7.39～7.41，所以钙主要存在形式为Ca5（PO4）3OH，
故答案为：Ca5（PO4）3OH；
（5）反应平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq），酸性物质使沉淀溶解向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿，
故答案为：酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq）向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿．
解析
解：（1）①从质量守恒的角度思考，5molCa（NO3）2、3mol（NH4）2HPO4和4molNH3•H2O反应生成1molCa5（PO4）3OH、10molNH4NO3和3molH2O，反应的化学方程式为5Ca（NO3）2+3（NH4）2HPO4+4NH3•H2O=Ca5（PO4）3OH↓+10NH4NO3+3H2O
故答案为：10NH4NO3；3H2O；
②从质量守恒的角度思考，5molCa（OH）2和3molH3PO4反应生成1molCa5（PO4）3OH和9molH2O，反应的化学方程式为5Ca（OH）2+3H3PO4=Ca5（PO4）3OH↓+9H2O，
故答案为：Ca5（PO4）3OH↓+9H2O；
（2）与方法A相比，方法B的优点是副产品为水，没有其它副产品，工艺简单，
故答案为：唯一副产物为水，工艺简单；
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，会导致局部酸性过大，生成CaHPO4，制得的产物不纯，
故答案为：反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生；
（4）人体pH基本上在7.39～7.41，所以钙主要存在形式为Ca5（PO4）3OH，
故答案为：Ca5（PO4）3OH；
（5）反应平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq），酸性物质使沉淀溶解向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿，
故答案为：酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq）向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿．
亚硝酸钠被称为工业盐，不能用作食品工业，但在漂白、电镀等方面应用广泛．现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示：
已知：室温下，①2NO+Na2O2═2NaNO2②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性条件下，NO或NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+．完成下列填空：
（1）检查装置气密性的方法是______；
（2）写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式______；
（3）B中观察到的主要现象是有无色气体产生和______，D装置的作用是______；
（4）硬质玻璃管中石棉绒的作用是______；
（5）检验C中产物有亚硝酸钠的方法是______；
（6）经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置，则该装置中盛放的药品名称______．
正确答案
解：（1）根据气体热胀冷缩原理检查气密性，具体操作是将试管中加入水，关闭弹簧夹，用酒精灯轻轻加热三颈烧瓶，若导管口有气泡冒出且停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好，故答案为：将试管中加入水，关闭弹簧夹，用酒精灯轻轻加热三颈烧瓶，若导管口有气泡冒出且停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好；
（2）装置A中是浓硝酸和碳加热发反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，反应的化学方程式为C+4HNO3（浓）
故答案为：C+4HNO3（浓）
（3）装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，所以反应现象为溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出；通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气，
故答案为：铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气体冒出；除去未反应的NO，防止污染空气；
（4）使用石棉绒可以增大NO和Na2O2的接触面积，使反应更加充分，故答案为：增大NO和Na2O2的接触面积，使反应更加充分；
（5）检验亚硝酸钠的实验设计为：取少量生成物置于试管中，加入稀盐酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则产物是亚硝酸钠．
故答案为：取样，加入稀盐酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则产物是亚硝酸钠；
（6）因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，故C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加盛装碱石灰的装置，可除去二氧化碳和水蒸气，故答案为：碱石灰．
解析
解：（1）根据气体热胀冷缩原理检查气密性，具体操作是将试管中加入水，关闭弹簧夹，用酒精灯轻轻加热三颈烧瓶，若导管口有气泡冒出且停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好，故答案为：将试管中加入水，关闭弹簧夹，用酒精灯轻轻加热三颈烧瓶，若导管口有气泡冒出且停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好；
（2）装置A中是浓硝酸和碳加热发反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，反应的化学方程式为C+4HNO3（浓）
故答案为：C+4HNO3（浓）
（3）装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，所以反应现象为溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出；通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气，
故答案为：铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气体冒出；除去未反应的NO，防止污染空气；
（4）使用石棉绒可以增大NO和Na2O2的接触面积，使反应更加充分，故答案为：增大NO和Na2O2的接触面积，使反应更加充分；
（5）检验亚硝酸钠的实验设计为：取少量生成物置于试管中，加入稀盐酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则产物是亚硝酸钠．
故答案为：取样，加入稀盐酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则产物是亚硝酸钠；
（6）因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，故C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加盛装碱石灰的装置，可除去二氧化碳和水蒸气，故答案为：碱石灰．
某研究小组以绿矾为原料制备化合物A[KxFe（Ⅲ）y（C2O4）z•nH2O]，并通过如下实验步骤测定A的化学式：
步骤1：准确称取A样品4.910g，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370g；
步骤2：准确称取A样品4.910g置于锥形瓶中，加入足量的3.000mol•L-1的H2SO4溶液和适量蒸馏水，用0.5000mol•L-1的KMnO4溶液滴定，当MnO4-恰好完全被还原为Mn2+时，消耗KMnO4溶液的体积为24.00mL；
步骤3：将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.2800g，恰好完全反应．
（1）①检验A中是否含有Fe2+可选用的试剂是______（填字母）．
a．KSCN溶液 b．KMnO4溶液 c．K3[Fe（CN）6]溶液
②证明A中含有钾元素的方法是______．
（2）步骤2中发生反应的离子方程式为______．
（3）通过计算确定化合物A的化学式（请写出计算过程）．
正确答案
解：（1）①a．KSCN溶液，遇到亚铁离子不变色，不能证明亚铁离子的存在，故a错误；
b．酸性KMnO4溶液，遇到亚铁离子褪色，可以检验亚铁离子的存在，但该溶液中含有草酸根离子，草酸根离子和高锰酸钾也能发生氧化还原反应，所以不能检验A中的亚铁离子，故b错误；
c．K3[Fe（CN）6]溶液遇到亚铁离子变蓝色，可以证明亚铁离子的存在，故c正确；
故答案为：c；
②钾元素属于碱金属元素，通常用焰色反应进行检验，用洁净的铂丝沾取A样品，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，若能看到紫色火焰，则证明A中含有K元素，
故答案为：用洁净的铂丝沾取A样品，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，若能看到紫色火焰，则证明A中含有K元素；
（2）反应中MnO4-→Mn2+，Mn元素由+7价→+2价，一得5个电子；C2O42-→CO2，C元素由+3价→+4价，一个C2O42-失去2个电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=10，由电子守恒和原子守恒可知，反应为5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
故答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（3）n（H2O）=
答：化合物A的化学式为：K3Fe（C2O4）3•3H2O．
解析
解：（1）①a．KSCN溶液，遇到亚铁离子不变色，不能证明亚铁离子的存在，故a错误；
b．酸性KMnO4溶液，遇到亚铁离子褪色，可以检验亚铁离子的存在，但该溶液中含有草酸根离子，草酸根离子和高锰酸钾也能发生氧化还原反应，所以不能检验A中的亚铁离子，故b错误；
c．K3[Fe（CN）6]溶液遇到亚铁离子变蓝色，可以证明亚铁离子的存在，故c正确；
故答案为：c；
②钾元素属于碱金属元素，通常用焰色反应进行检验，用洁净的铂丝沾取A样品，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，若能看到紫色火焰，则证明A中含有K元素，
故答案为：用洁净的铂丝沾取A样品，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，若能看到紫色火焰，则证明A中含有K元素；
（2）反应中MnO4-→Mn2+，Mn元素由+7价→+2价，一得5个电子；C2O42-→CO2，C元素由+3价→+4价，一个C2O42-失去2个电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=10，由电子守恒和原子守恒可知，反应为5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
故答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（3）n（H2O）=
答：化合物A的化学式为：K3Fe（C2O4）3•3H2O．
（1）A烧瓶中发生反应的化学方程式：______
（2）以下三步操作的先后顺序为______（填序号）．
①点燃A处酒精灯 ②点燃C处酒精灯 ③滴加A处浓硫酸
（3）D中干燥管内碱石灰的作用是______．
（4）下列有关AICl3的说法合理的是______（填序号）．
①AlCl3水溶液能导电 ②熔融态AlCl3能导电 ③镁条能置换出AlCl3溶液中的Al
（5）实验室也可通过反应2Al+3Cl2（g）
（6）指出该实验装置可能存在的一种安全隐患：______．
正确答案
解：该实验的原理是先通过发生装置制备HCl气体，然后通过浓硫酸干燥气体，干燥的HCl再与Al反应，最后收集制得的AlCl3．
（1）实验室一般用浓硫酸和NaCl制备HCl气体，反应的化学方程式为：NaCl+H2SO4（浓）
故答案为：NaCl+H2SO4（浓）
（2）该实验反应为2Al+6HCl（g）
①点燃A处酒精灯，制取氯化氢，使HCl气体充满装置，再②点燃C处酒精灯，
故答案为：③①②；
（3）D中干燥管内碱石灰，可吸收多余的HCl气体，防止污染空气，还可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入D瓶，使AlCl3水解，
故答案为：吸收过量的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入D中烧瓶；
（4）①氯化铝是共价化合物，在水溶液中完全电离，AlCl3水溶液能导电，故①正确；
②AlCl3的熔融态不导电，是氯化铝是共价化合物，熔融不能产生离子只有分子，故②错误；
③AlCl3为强酸弱碱盐，铝离子水解导致溶液呈酸性，水解方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，镁条与酸反应促进铝离子水解，不能置换出铝，故③错误；
故选①；
（5）在A烧瓶中增用Mn02．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）
故答案为：AB之间增加一装有饱和食盐水的洗气瓶，因Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸；
（6）氯化铝178℃时升华，D中A1Cl3蒸气遇冷固化堵塞气体通路，氢气和空气混合遇热易发生爆炸，D中干燥管排出的H2与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸，
故答案为：D中干燥管排出的H2与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸；或“D中A1Cl3蒸气遇冷固化堵塞气体通路”．
解析
解：该实验的原理是先通过发生装置制备HCl气体，然后通过浓硫酸干燥气体，干燥的HCl再与Al反应，最后收集制得的AlCl3．
（1）实验室一般用浓硫酸和NaCl制备HCl气体，反应的化学方程式为：NaCl+H2SO4（浓）
故答案为：NaCl+H2SO4（浓）
（2）该实验反应为2Al+6HCl（g）
①点燃A处酒精灯，制取氯化氢，使HCl气体充满装置，再②点燃C处酒精灯，
故答案为：③①②；
（3）D中干燥管内碱石灰，可吸收多余的HCl气体，防止污染空气，还可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入D瓶，使AlCl3水解，
故答案为：吸收过量的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入D中烧瓶；
（4）①氯化铝是共价化合物，在水溶液中完全电离，AlCl3水溶液能导电，故①正确；
②AlCl3的熔融态不导电，是氯化铝是共价化合物，熔融不能产生离子只有分子，故②错误；
③AlCl3为强酸弱碱盐，铝离子水解导致溶液呈酸性，水解方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，镁条与酸反应促进铝离子水解，不能置换出铝，故③错误；
故选①；
（5）在A烧瓶中增用Mn02．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）
故答案为：AB之间增加一装有饱和食盐水的洗气瓶，因Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸；
（6）氯化铝178℃时升华，D中A1Cl3蒸气遇冷固化堵塞气体通路，氢气和空气混合遇热易发生爆炸，D中干燥管排出的H2与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸，
故答案为：D中干燥管排出的H2与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸；或“D中A1Cl3蒸气遇冷固化堵塞气体通路”．
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