- 乙酰水杨酸的制备
- 共1066题
铁及其化合物在日常生活中有广泛应用．
（1）写出Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的化学方程式______．
（2）绿矾（FeSO4•7H2O）是补血剂的原料，易变质．检验绿矾是否变质的试剂是______设计实验检验绿矾是否完全变质______
（3）利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如图1：
①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3•nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为______
②取干燥后的FeCO3样品12.49g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16g，计算样品中杂质FeOOH的质量______
（4）以羰基化合物为载体运用化学平衡移动原理分离、提纯某纳米级活性铁粉（含有一些不反应的杂质），反应装置如图2．Fe（s）+5CO（g）⇌Fe（CO）5（g）△H＜0
T1______T2（填“＞”、“＜”或“=”），判断理由是______．
正确答案
解：（1）Fe（OH）2与氧气水反应生成Fe（OH）3，化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（2）绿矾（FeSO4•7H2O）易变质，Fe2+被氧化为Fe3+，检验绿矾是否变质的试剂是KSCN溶液；检验绿矾是否完全变质即检验样品中是否存在Fe2+，可利用Fe2+的还原性进行检验或用铁氰化钾溶液检验，实验方案为取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质），
故答案为：KSCN溶液；取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质）；
（3）①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3•nH2O被空气氧化为FeOOH，依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒，写出化学方程式为：4FeCO3•nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+（4n-2）H2O，故答案为：4FeCO3•nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+（4n-2）H2O；
②设样品中FeCO3的物质的量为xmol，FeOOH的物质的量为ymol，则
116x+89y=12.49
x+y=
解得y=0.01mol，样品中杂质FeOOH的质量为0.89g，故答案为：0.89g；
（4）反应Fe（s）+5CO（g）⇌Fe（CO）5（g）△H＜0，铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到较高温度区域T2时，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，一氧化碳循环利用，故T1＜T2，
故答案为：＜；铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到较高温度区域T2时，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，一氧化碳循环利用．
解析
解：（1）Fe（OH）2与氧气水反应生成Fe（OH）3，化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（2）绿矾（FeSO4•7H2O）易变质，Fe2+被氧化为Fe3+，检验绿矾是否变质的试剂是KSCN溶液；检验绿矾是否完全变质即检验样品中是否存在Fe2+，可利用Fe2+的还原性进行检验或用铁氰化钾溶液检验，实验方案为取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质），
故答案为：KSCN溶液；取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质）；
（3）①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3•nH2O被空气氧化为FeOOH，依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒，写出化学方程式为：4FeCO3•nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+（4n-2）H2O，故答案为：4FeCO3•nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+（4n-2）H2O；
②设样品中FeCO3的物质的量为xmol，FeOOH的物质的量为ymol，则
116x+89y=12.49
x+y=
解得y=0.01mol，样品中杂质FeOOH的质量为0.89g，故答案为：0.89g；
（4）反应Fe（s）+5CO（g）⇌Fe（CO）5（g）△H＜0，铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到较高温度区域T2时，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，一氧化碳循环利用，故T1＜T2，
故答案为：＜；铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到较高温度区域T2时，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，一氧化碳循环利用．
（2015•宝山区一模）实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如图1所示两种装置供选用．其有关物质的物理性质如下表：
（1）制取乙酸丁酯的装置应选用______（选填“甲”或“乙”）．不选另一种装置的理由是______．
（2）该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外，还可能生成的有机副产物有（写出结构简式）
______、______．
（3）酯化反应是一个可逆反应，为提高1-丁醇的利用率，可采取的措施是______．
（4）从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作，下列图2示的操作中，肯定需要的化学操作是______（选填编号）．
（5）有机物的分离操作中，经常需要使用分液漏斗等仪器．使用分液漏斗前必须______
______（填写操作）；某同学在进行分液操作时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还可能______（写出一点）．
正确答案
解：（1）根据表中数据可知，反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发，降低了反应物的转化率，乙装置含有冷凝回流装置，可以冷凝回流反应物，提高反应物的转化率，所以选乙装置，
故答案为：乙；由于反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发；
（2）1-丁醇在浓硫酸作用下能够发生消去反应生成1-丁烯，结构简式为：CH3CH2CH=CH2，也能够发生分子内脱水生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，
故答案为：CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH=CH2；
（3）要提高1-丁醇的转化率，可以增大乙酸的浓度，使正反应速率增大，平衡向着正向移动；也可以减小生成物浓度，逆反应速率减小，平衡向着正向移动，
故答案为：增加乙酸浓度；减小生成物浓度（或移走生成物）；
（4）反应后的混合物中，乙酸能和水互溶，1-丁醇能溶于水．所以可加入饱和碳酸钠溶液振荡，进一步减少乙酸丁酯在水中的溶解度，然后分液可得乙酸丁酯，不需要使用过滤、蒸发等操作，所以一定使用的操作为ac，
故答案为：ac；
（5）使用分液漏斗前必须应检查是否漏水或堵塞；若液体流不下来，可能分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准，或漏斗内部未与外界大气相通，液体滴下时，分液漏斗内的压强减小，液体逐渐难以滴下，或者玻璃塞未打开，液体不能滴下，
故答案为：检查是否漏水或堵塞；分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准（或漏斗内部未与外界大气相通，或玻璃塞未打开）．
解析
解：（1）根据表中数据可知，反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发，降低了反应物的转化率，乙装置含有冷凝回流装置，可以冷凝回流反应物，提高反应物的转化率，所以选乙装置，
故答案为：乙；由于反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发；
（2）1-丁醇在浓硫酸作用下能够发生消去反应生成1-丁烯，结构简式为：CH3CH2CH=CH2，也能够发生分子内脱水生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，
故答案为：CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH=CH2；
（3）要提高1-丁醇的转化率，可以增大乙酸的浓度，使正反应速率增大，平衡向着正向移动；也可以减小生成物浓度，逆反应速率减小，平衡向着正向移动，
故答案为：增加乙酸浓度；减小生成物浓度（或移走生成物）；
（4）反应后的混合物中，乙酸能和水互溶，1-丁醇能溶于水．所以可加入饱和碳酸钠溶液振荡，进一步减少乙酸丁酯在水中的溶解度，然后分液可得乙酸丁酯，不需要使用过滤、蒸发等操作，所以一定使用的操作为ac，
故答案为：ac；
（5）使用分液漏斗前必须应检查是否漏水或堵塞；若液体流不下来，可能分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准，或漏斗内部未与外界大气相通，液体滴下时，分液漏斗内的压强减小，液体逐渐难以滴下，或者玻璃塞未打开，液体不能滴下，
故答案为：检查是否漏水或堵塞；分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准（或漏斗内部未与外界大气相通，或玻璃塞未打开）．
随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”．工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2）中钒的主要流程如下：
已知：（1）V2O5和NH4VO3均为难溶物，VOSO4和（VO2）2SO4均为易溶物．
（2）2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O
回答下列问题：
（1）步骤①前，粉碎的目的是______．
（2）步骤②中发生反应的离子方程式为______．
（3）步骤③的变化过程可简化为（HA表示有机萃取剂）：
VOSO4（水层）+2HA（有机层）⇌VOA2（有机层）+H2SO4（水层），则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是______．
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为：取10.0mL 0.1mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入指标剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时，消耗待测液的体积为10.0mL，由此可知（VO2）2SO4溶液钒元素的含量为______g/L．
（5）V2O5可用金属（如Ca、Al）热还原法获得钒，则金属铝热还原制得钒的化学方程式为______．
正确答案
解：生产流程：废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等），据物质的水溶性确定，V2O5和SiO2难溶于水，即为得到的滤渣亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O，分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）⇌RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；加入硫酸抑制平衡正向进行，氯酸钾具有氧化性，能将VO2+氧化为VO2+，加入氨水，调节溶液pH到最佳值，得到NH4VO3，最后焙烧得到五氧化二钒即可．
（1）将固体粉碎，增加固体的表面积，可以加快浸出速率，故答案为：增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率；
（2）亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O，
故答案为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O；
（3）反萃取时分析平衡，VOSO4 +（水层）+2HA2（有机层）⇌VOA2（有机层）+H2SO4（水层），加入硫酸抑制平衡正向进行，使VOSO4进入水层；
故答案为：加入硫酸使平衡向左移动，使VOSO4进入水层；
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，反应方程式为：2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O，设（VO2）2SO4溶液中含有V元素物质的量是n，则：2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O
2 1
n 0.010L×0.1mol/L
（5）金属铝热还原制得钒的原理是：金属铝和矾的氧化物反应得到金属钒和氧化铝，其化学方程式为：3V2O5+10Al
解析
解：生产流程：废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等），据物质的水溶性确定，V2O5和SiO2难溶于水，即为得到的滤渣亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O，分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）⇌RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；加入硫酸抑制平衡正向进行，氯酸钾具有氧化性，能将VO2+氧化为VO2+，加入氨水，调节溶液pH到最佳值，得到NH4VO3，最后焙烧得到五氧化二钒即可．
（1）将固体粉碎，增加固体的表面积，可以加快浸出速率，故答案为：增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率；
（2）亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O，
故答案为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O；
（3）反萃取时分析平衡，VOSO4 +（水层）+2HA2（有机层）⇌VOA2（有机层）+H2SO4（水层），加入硫酸抑制平衡正向进行，使VOSO4进入水层；
故答案为：加入硫酸使平衡向左移动，使VOSO4进入水层；
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，反应方程式为：2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O，设（VO2）2SO4溶液中含有V元素物质的量是n，则：2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O
2 1
n 0.010L×0.1mol/L
（5）金属铝热还原制得钒的原理是：金属铝和矾的氧化物反应得到金属钒和氧化铝，其化学方程式为：3V2O5+10Al
（2015秋•西安校级月考）工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等）为原料制备高档颜料铁红（Fe2O3），具体生产流程如下：
试回答下列问题：
（1）滤液X中含有的金属阳离子是______（填离子符号）．
（2）步骤Ⅲ中可选用______调节溶液的pH（填选项字母）．
A．稀硝酸 B．氨水 C．氢氧化钠溶液 D．高锰酸钾溶液
（3）步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2+，检验Fe2+的方法是______．
（4）步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是______，______．
（5）在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为______．
正确答案
解：（1）硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等，酸浸后铁的氧化物和酸反应溶解，二氧化硅不与酸反应，氧化铁溶解后生成铁离子，氧化亚铁溶解后生成亚铁离子，
故答案为：Fe2+、Fe3+；
（2）由步骤Ⅱ加入过量铁粉滤液中阳离子为亚铁离子，步骤Ⅲ加入试剂调节溶液pH至5-6.5，试剂不能氧化亚铁离子，强碱性溶液会沉淀亚铁离子，
A．稀硝酸具有氢氧化性能氧化亚铁离子，故A不符合；
B．氨水是弱碱，可以调节溶液PH，故B符合；
C．氢氧化钠溶液 是强碱溶液，加入会沉淀亚铁离子，故C不符合；
D．高锰酸钾溶液具有氢氧化性，能氧化亚铁离子，故D不符合；
故答案为：B；
（3）三价铁离子与硫氰根离子发生络合反应生成血红色硫氰合铁络合物，检验铁离子可以使用硫氰化钾溶液，亚铁离子，无法使用硫氰化钾溶液检验，检验亚铁离子，取试液少许于试管中，先加KSCN溶液，不变色，再滴加氯水后，氯气和亚铁离子反应生成铁离子：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，铁离子和硫氰根离子络合Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3，呈血红色，说明含Fe2+，
故答案为：取试液少许于试管中，先加KSCN溶液，不变色，再加氯水，溶液变红，说明含Fe2+；
（4）步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，温度过高碳酸氢铵会分解，温度升高促进亚铁离子的水解，
故答案为：防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解；
（5）空气中煅烧碳酸亚铁，是碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳，由原子守恒配平后反应的化学方程式为4FeCO3+O2
故答案为：4FeCO3+O2
解析
解：（1）硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等，酸浸后铁的氧化物和酸反应溶解，二氧化硅不与酸反应，氧化铁溶解后生成铁离子，氧化亚铁溶解后生成亚铁离子，
故答案为：Fe2+、Fe3+；
（2）由步骤Ⅱ加入过量铁粉滤液中阳离子为亚铁离子，步骤Ⅲ加入试剂调节溶液pH至5-6.5，试剂不能氧化亚铁离子，强碱性溶液会沉淀亚铁离子，
A．稀硝酸具有氢氧化性能氧化亚铁离子，故A不符合；
B．氨水是弱碱，可以调节溶液PH，故B符合；
C．氢氧化钠溶液 是强碱溶液，加入会沉淀亚铁离子，故C不符合；
D．高锰酸钾溶液具有氢氧化性，能氧化亚铁离子，故D不符合；
故答案为：B；
（3）三价铁离子与硫氰根离子发生络合反应生成血红色硫氰合铁络合物，检验铁离子可以使用硫氰化钾溶液，亚铁离子，无法使用硫氰化钾溶液检验，检验亚铁离子，取试液少许于试管中，先加KSCN溶液，不变色，再滴加氯水后，氯气和亚铁离子反应生成铁离子：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，铁离子和硫氰根离子络合Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3，呈血红色，说明含Fe2+，
故答案为：取试液少许于试管中，先加KSCN溶液，不变色，再加氯水，溶液变红，说明含Fe2+；
（4）步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，温度过高碳酸氢铵会分解，温度升高促进亚铁离子的水解，
故答案为：防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解；
（5）空气中煅烧碳酸亚铁，是碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳，由原子守恒配平后反应的化学方程式为4FeCO3+O2
故答案为：4FeCO3+O2
I．下列是四组同学用铜制取硫酸铜晶体的方案：
甲组：将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中，无反应．向容器底部缓缓鼓入氧气，溶液慢慢变蓝色，若在溶液中放置些铂丝，反应速率明显加快．
乙组：Cu
丙组：Cu
丁组：Cu
（1）甲组实验用一个化学反应方程式表示：______；使反应变快的可能原因是______；从该反应器溶液（含有少量H2SO4以抑制水解）中取得产品的实验操作步骤应为______、______、过滤并洗涤晶体，取得产品后的残留物质可循环使用．
（2）可持续发展的原则要求化工生产①原理科学；②能量消耗低；③原料利用率高；④无污染．则在四组方案中，______组方案最好．
II．另一化学兴趣小组从化学手册上查得硫酸铜500℃以上按照下式分解：CuSO4
实验测得数据及有关结果如下；
①准确称取4.80g无水CuSO4；②实验结束时干燥管D总质量增加1.92g；③测得量筒F中水的体积，得出气体在标准状况下的体积为224.0mL．试回答下列问题：
（3）装置B的作用是______．
（4）装置C的作用是______．
（5）为减少测量气体体积引起的误差，应注意的事项有：______
①装置内气体的温度应恢复到室温，②调节量筒使其液面与E装置中的液面持平，③______
（6）通过计算，推断出该条件下反应的化学方程式______．
正确答案
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
加热蒸发
结晶冷却
甲
吸收SO3，放出等物质的量的SO2
吸收水分干燥SO2和O2
此处不填
读量筒中液体体积时，视线与液体的凹液面相平；
3CuSO4
解析
解：I．（1）将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中，无反应．向容器底部缓缓鼓入氧气，溶液慢慢变蓝色，说明溶液中含有硫酸铜，即铜和氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水，反应方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；铜、铂丝和氧气、稀硫酸构成原电池，加快了化学反应速率，负极上铜失电子，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水；从溶液中制取晶体的方法是采用蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤的方法，
故答案为：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；形成了原电池；加热蒸发；冷却结晶；
（2）乙和氧气反应需要加热，消耗能量；
丙中铜和硝酸银反应制取硝酸铜，硝酸银的价格较高，所以耗资大；
丁中铜和浓硫酸反应需要 加热消耗能量高，且反应过程中生成的二氧化硫有毒，有污染；
故答案为：甲；
Ⅱ、（3）加热硫酸铜生成氧化铜、三氧化硫、二氧化硫和氧气，三氧化硫易溶于水生成硫酸，硫酸能和亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫，所以亚硫酸氢钠的作用是吸收SO3，放出等物质的量的SO2，
故答案为：吸收SO3，放出等物质的量的SO2；
（4）气体通过B装置后还剩二氧化硫和氧气、水蒸气，水蒸气能影响实验的测定，所以必须通过干燥剂吸收水分，所以浓硫酸的作用是：吸收水分干燥SO2和O2，
故答案为：吸收水分干燥SO2和O2；
（5）量筒中液面是凹液面，所以读量筒中液体体积时，视线与液体的凹液面相平，否则会造成误差，
故答案为：读量筒中液体体积时，视线与液体的凹液面相平；
（6）干燥管D吸收的物质是二氧化硫，二氧化硫包括解热硫酸铜生成的二氧化硫和三氧化硫和水、亚硫酸氢钠反应生成的二氧化硫，二氧化硫的物质的量是
故答案为：3CuSO4
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