- 比色法
- 共1072题
甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，300～400℃左右分解．
实验室制取的方法之一是：Ca（OH）2+2HCHO+H2O2=Ca（HCOO）2+2H2O+H2↑．实验室制取时，将工业用氢氧化钙（含铜离子等杂质）和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中（投料物质的量之比依次为1：2：1.2），最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品．
（1）过氧化氢比理论用量稍多，其目的是______．
（2）反应温度最好控制在30-70℃之间，温度不易过高，其主要原因是______．
（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，加硫化钠的目的是______．
（4）实验时需强力搅拌45min，其目的是______；结束后需调节溶液的pH 7～8，其目的是______．最后经结晶分离、干燥得产品．
正确答案
解：（1）实验室制取甲酸钙反应原理为：Ca（OH）2+2HCHO+H2O2=Ca（HCOO）2+2H2O+H2↑，过氧化氢为反应物，化学反应中一种反应物过量目的是促进其他反应物充分反应，提高转化率，则加过量的过氧化氢能使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度，
故答案为：使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度；
（2）过氧化氢受热易分解：2H2O2
故答案为：防止H2O2分解和甲醛挥发；
（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，硫化钠与重金属离子结合生成硫化物，硫化物难溶于水，可以除去重金属离子；
故答案为：除去重金属离子（使重金属离子形成硫化物沉淀除去）；
（4）搅拌是使使反应物充分接触，使其反应完全，提高产率；甲酸根离子为弱酸根离子，则甲酸钙水解显弱碱性，调节溶液pH 7～8，溶液为弱碱性能抑制甲酸钙水解，结束后需调节溶液的pH 7～8，显弱碱性，能除去甲酸，
故答案为：使反应物充分接触，提高产率；防止甲酸钙水解（或除去甲酸）．
解析
解：（1）实验室制取甲酸钙反应原理为：Ca（OH）2+2HCHO+H2O2=Ca（HCOO）2+2H2O+H2↑，过氧化氢为反应物，化学反应中一种反应物过量目的是促进其他反应物充分反应，提高转化率，则加过量的过氧化氢能使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度，
故答案为：使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度；
（2）过氧化氢受热易分解：2H2O2
故答案为：防止H2O2分解和甲醛挥发；
（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，硫化钠与重金属离子结合生成硫化物，硫化物难溶于水，可以除去重金属离子；
故答案为：除去重金属离子（使重金属离子形成硫化物沉淀除去）；
（4）搅拌是使使反应物充分接触，使其反应完全，提高产率；甲酸根离子为弱酸根离子，则甲酸钙水解显弱碱性，调节溶液pH 7～8，溶液为弱碱性能抑制甲酸钙水解，结束后需调节溶液的pH 7～8，显弱碱性，能除去甲酸，
故答案为：使反应物充分接触，提高产率；防止甲酸钙水解（或除去甲酸）．
以溴苯（p=1.5/cm3）为原料经以下反应原理可获得重要的有机合成中间体2-苯基-2-丁醇（p=1.0g/cm3）
【实验装置】：
【实验步骤】：
步骤：1：将镁条置于装置Ⅰ的a容器中，加入一定量乙醚（p=0.71g/cm3），在冷却条件下缓慢滴入40mL溴苯，微热并加入一小块碘引发反应①
步骤2：滴加足量的丁酮和乙醛混合物，发生反应②：滴加入20%的NH4Cl水溶液，发生反应③
步骤3：分出油层，用水洗涤至中性，加适量无水CaCl2
步骤4：用装置Ⅱ先蒸出乙醛，再蒸馏得到36.0mL产品
（1）仪器a的名称是______．
（2）步骤Ⅰ中加入碘的作用是______；步骤3中加入适量无水CaCl2的作用是______
（3）装置中滴加液体用恒压漏斗替代普通分液漏斗的优点是______，反应②需将三颈烧瓶置于冰水中，且逐滴加入丁酮和乙醛，其目的是______．
（4）步骤三种分离出油层的具体实验操作是______．
（5）步骤Ⅱ采用的减压蒸馏，而不是常压蒸馏，采用这种蒸馏方式的原因是______．
（6）本次所得产品的产率是______%（保留小数点后一位小数）
正确答案
解：（1）仪器a有三个颈的烧瓶，名称叫三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
（2）反应①是用溴苯与镁条反应，用碘作催化剂，无水CaCl2具有吸水作用步骤3中加入适量无水CaCl2起干燥作用，
故答案为：催化剂；干燥作用；
（3）装置Ⅰ中滴加液体用恒压漏斗，便于液体滴加，反应②是放热反应，为防止反应过于剧烈，需将三颈烧瓶置于冰水中，且逐滴加入丁酮和乙醚，
故答案为：便于液体滴加；该反应放热，防止反应过于剧烈；
（4）步骤三中分离出油层，用分液操作即可，具体实验操作为：将混合液置于分液漏斗中，先放出下层液体于烧杯中，再将上层液体从上口倒入另一烧杯中，
故答案为：将混合液置于分液漏斗中，先放出下层液体于烧杯中，再将上层液体从上口倒入另一烧杯中；
（5）减压蒸馏时需将吸滤瓶与抽气泵相连，减压蒸馏主要是降低2-苯基-2-丁醇的沸点，防止温度过高发生分解，
故答案为：降低2-苯基-2-丁醇的沸点，防止温度过高发生分解；
（6）40mL溴苯（p=1.5g/cm3）质量为：m=ρv=60g，36.0mL2-苯基-2-丁醇（p=1.0g/cm3）质量为：m=ρv=36g
溴苯完全反应生成2-苯基-2-丁醇的理论产量为60g×
故答案为：57.3%．
解析
解：（1）仪器a有三个颈的烧瓶，名称叫三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
（2）反应①是用溴苯与镁条反应，用碘作催化剂，无水CaCl2具有吸水作用步骤3中加入适量无水CaCl2起干燥作用，
故答案为：催化剂；干燥作用；
（3）装置Ⅰ中滴加液体用恒压漏斗，便于液体滴加，反应②是放热反应，为防止反应过于剧烈，需将三颈烧瓶置于冰水中，且逐滴加入丁酮和乙醚，
故答案为：便于液体滴加；该反应放热，防止反应过于剧烈；
（4）步骤三中分离出油层，用分液操作即可，具体实验操作为：将混合液置于分液漏斗中，先放出下层液体于烧杯中，再将上层液体从上口倒入另一烧杯中，
故答案为：将混合液置于分液漏斗中，先放出下层液体于烧杯中，再将上层液体从上口倒入另一烧杯中；
（5）减压蒸馏时需将吸滤瓶与抽气泵相连，减压蒸馏主要是降低2-苯基-2-丁醇的沸点，防止温度过高发生分解，
故答案为：降低2-苯基-2-丁醇的沸点，防止温度过高发生分解；
（6）40mL溴苯（p=1.5g/cm3）质量为：m=ρv=60g，36.0mL2-苯基-2-丁醇（p=1.0g/cm3）质量为：m=ρv=36g
溴苯完全反应生成2-苯基-2-丁醇的理论产量为60g×
故答案为：57.3%．
制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”．“烂板液”中含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl-和Fe3+．在实验室里，用“烂板液”制取ZnSO4•7H2O的过程如下：
（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是______．
（2）若步骤①的pH＞12，则Zn（OH）2溶解生成四羟基合锌酸钠．写出Zn（OH）2被溶解的离子方程式______．
（3）滤液D中除了含有OH-离子外，还含有的阴离子有______（填离子符号）．
（4）若滤液E的pH=4，c（Zn2+）=2mol•L-1，c（Fe3+）=2.6×l0-9mol•L-1，能求得的溶度积是______（填选项）．
A．Ksp[Zn（OH）2]B．Ksp[Zn（OH）2]和Ksp[Fe（OH）3]C．Ksp[Fe（OH）3]
（5）步骤③要控制pH在一定范围．实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是：______．
（6）已知：
①Fe（OH）3（s）⇌Fe3+（aq）+OH-（aq）△H=aKJ•mol-1
②H2O（l）⇌H+（aq）+OH-（aq）△H=bKJ•mol-1
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式．______．
若①的溶度积常数为KSP，②的离子积常数为KW，Fe3+发生水解反应的平衡常数K=______．（用含KSP、KW的代数式表示）
正确答案
解：（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O，则反应的方程式为4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O，由方程式可知反应中HNO3为氧化剂，Zn为还原剂，当4molZn参加反应时，有2molHNO3被还原，则氧化剂与还原剂的物质的量之比1：2，故答案为：1：2；
（2）Zn（OH）2溶解生成四羟基合锌酸钠，反应的离子方程式为Zn（OH）2+2OH-=[Zn（OH）4]2-，故答案为：Zn（OH）2+2OH-=[Zn（OH）4]2-；
（3）固体具有吸附性，沉淀A可吸附溶液中的Cl-、NO3-等离子，则滤液中应含有Cl-、NO3-，故答案为：Cl-、NO3-；
（4）滤液E的pH=4，得到的沉淀为Fe（OH）3，只能计算Fe（OH）3的溶度积，故答案为：C；
（5）测定溶液pH时，将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比，读出读数即可，注意不能事先湿润试纸，更不能将试纸插在溶液中，故答案为：将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比，读出读数；
（6）Fe3+发生水解反应的方程式为Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，
已知①Fe（OH）3（s）⇌Fe3+（aq）+3OH-（aq）△H=aKJ•mol-1
②H2O（l）⇌H+（aq）+OH-（aq）△H=bKJ•mol-1，
则利用盖斯定律将②×3-①可得Fe3+（aq）+3H2O（l）⇌Fe（OH）3（aq）+3H+（aq）△H=（3b-a）KJ•mol-1，
则Fe3+发生水解反应的平衡常数K=
故答案为：Fe3+（aq）+3H2O（l）⇌Fe（OH）3（aq）+3H+（aq）△H=（3b-a）KJ•mol-1；
解析
解：（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O，则反应的方程式为4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O，由方程式可知反应中HNO3为氧化剂，Zn为还原剂，当4molZn参加反应时，有2molHNO3被还原，则氧化剂与还原剂的物质的量之比1：2，故答案为：1：2；
（2）Zn（OH）2溶解生成四羟基合锌酸钠，反应的离子方程式为Zn（OH）2+2OH-=[Zn（OH）4]2-，故答案为：Zn（OH）2+2OH-=[Zn（OH）4]2-；
（3）固体具有吸附性，沉淀A可吸附溶液中的Cl-、NO3-等离子，则滤液中应含有Cl-、NO3-，故答案为：Cl-、NO3-；
（4）滤液E的pH=4，得到的沉淀为Fe（OH）3，只能计算Fe（OH）3的溶度积，故答案为：C；
（5）测定溶液pH时，将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比，读出读数即可，注意不能事先湿润试纸，更不能将试纸插在溶液中，故答案为：将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比，读出读数；
（6）Fe3+发生水解反应的方程式为Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，
已知①Fe（OH）3（s）⇌Fe3+（aq）+3OH-（aq）△H=aKJ•mol-1
②H2O（l）⇌H+（aq）+OH-（aq）△H=bKJ•mol-1，
则利用盖斯定律将②×3-①可得Fe3+（aq）+3H2O（l）⇌Fe（OH）3（aq）+3H+（aq）△H=（3b-a）KJ•mol-1，
则Fe3+发生水解反应的平衡常数K=
故答案为：Fe3+（aq）+3H2O（l）⇌Fe（OH）3（aq）+3H+（aq）△H=（3b-a）KJ•mol-1；
（Ⅰ）若用图甲装置进行制备实验，回答下列问题：
（1）A中预先需加入的试剂是______，E中需加入的试剂是______．
（2）仪器B除导气外的作用是______，进水口为______（选
填字母“a”或“b”）．
（Ⅱ）若用图乙装置进行制备实验，回答下列问题：
（1）C中盛放CCl4的作用是______；
（2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，写出有关的离子方程式______，然后用______仪器分离出溴苯（仍含有少量苯）；
（3）反应完毕后，向试管D中滴加AgNO3溶液有______（填现象）生成，此现象说明这种获得溴苯的反应属于______（填有机反应类型）．
正确答案
解：Ⅰ．（1）苯与液溴的反应是需要催化剂溴化铁或铁粉，在催化剂作用下苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢；E中需加入的试剂是吸收溴化氢的固体物质碱石灰，
故答案为：Fe或FeBr3；碱石灰；
（2）仪器B除导气外的作用还起到冷凝回流反应物，使反应物充分利用；水逆流冷凝效果好应从a口流入，
故答案为：冷凝反应物使之回流；a；
Ⅱ．（1）溴单质易溶解于四氯化碳中，通过CCl4的作用是吸收溴化氢中的溴单质，故答案为：吸收HBr中的溴蒸汽；
（2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B氢氧化钠溶液中，吸收溴单质，发生反应的离子反应式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O，经充分振荡静置分层，利用分液漏斗分液分离出溴苯，
故答案为：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；分液漏斗；
（3）试管D中吸收的是溴化氢气体，生成了溴化氢溶于水中电离出溴离子和银离子，加入硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银，说明溴单质和苯的反应是发生了取代反应，
故答案为：浅黄色沉淀；取代．
解析
解：Ⅰ．（1）苯与液溴的反应是需要催化剂溴化铁或铁粉，在催化剂作用下苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢；E中需加入的试剂是吸收溴化氢的固体物质碱石灰，
故答案为：Fe或FeBr3；碱石灰；
（2）仪器B除导气外的作用还起到冷凝回流反应物，使反应物充分利用；水逆流冷凝效果好应从a口流入，
故答案为：冷凝反应物使之回流；a；
Ⅱ．（1）溴单质易溶解于四氯化碳中，通过CCl4的作用是吸收溴化氢中的溴单质，故答案为：吸收HBr中的溴蒸汽；
（2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B氢氧化钠溶液中，吸收溴单质，发生反应的离子反应式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O，经充分振荡静置分层，利用分液漏斗分液分离出溴苯，
故答案为：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；分液漏斗；
（3）试管D中吸收的是溴化氢气体，生成了溴化氢溶于水中电离出溴离子和银离子，加入硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银，说明溴单质和苯的反应是发生了取代反应，
故答案为：浅黄色沉淀；取代．
柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾（FeSO4•7H2O）通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4；FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O．
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）．
（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是______（填字母），原因是______．
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是______．
（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应．
①铁粉的作用是______．
②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是______．
（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体．分离过程中加入无水乙醇的目的是______．
正确答案
解：（1）利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反应制备FeCO3，由于Na2CO3溶液碱性很强，可能会生成Fe（OH）2沉淀，如果将Na2CO3加入FeSO4溶液中，Fe2+是过量的，并且FeSO4溶液为酸性，Fe2+不易沉淀．因此，CO32-容易与Fe2+结合为沉淀析出，因此为避免生成Fe（OH）2沉淀，应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中，故答案为：c；避免生成Fe（OH）2沉淀；
（2）Na2CO3表面含有SO42-的残留溶液，只要洗涤液里检验不到SO42-，即可证明洗涤干净，具体操作是取最后一次洗涤的滤液，1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净，
故答案为：取最后一次的洗涤滤液1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净；
（3）因+2的Fe元素易被空气中的氧气氧化，制备柠檬酸亚铁过程中应尽量避免与氧气接触．加入铁粉的目的就是与柠檬酸反应产生H2，形成一个无氧的环境．除去过量的铁粉可直接加入适量的柠檬酸，反应也生成了需要的产品柠檬酸亚铁，不会引入杂质，
故答案为：防止+2价的铁元素被氧化；加入适量柠檬酸让铁粉反应完全；
（4）最后的溶液经浓缩形成柠檬酸亚铁的饱和溶液，要得到尽可能多的柠檬酸亚铁晶体，可加入无水乙醇，可以降低柠檬酸亚铁的溶解度，从而获得更多的产品，
故答案为：降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出．
解析
解：（1）利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反应制备FeCO3，由于Na2CO3溶液碱性很强，可能会生成Fe（OH）2沉淀，如果将Na2CO3加入FeSO4溶液中，Fe2+是过量的，并且FeSO4溶液为酸性，Fe2+不易沉淀．因此，CO32-容易与Fe2+结合为沉淀析出，因此为避免生成Fe（OH）2沉淀，应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中，故答案为：c；避免生成Fe（OH）2沉淀；
（2）Na2CO3表面含有SO42-的残留溶液，只要洗涤液里检验不到SO42-，即可证明洗涤干净，具体操作是取最后一次洗涤的滤液，1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净，
故答案为：取最后一次的洗涤滤液1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净；
（3）因+2的Fe元素易被空气中的氧气氧化，制备柠檬酸亚铁过程中应尽量避免与氧气接触．加入铁粉的目的就是与柠檬酸反应产生H2，形成一个无氧的环境．除去过量的铁粉可直接加入适量的柠檬酸，反应也生成了需要的产品柠檬酸亚铁，不会引入杂质，
故答案为：防止+2价的铁元素被氧化；加入适量柠檬酸让铁粉反应完全；
（4）最后的溶液经浓缩形成柠檬酸亚铁的饱和溶液，要得到尽可能多的柠檬酸亚铁晶体，可加入无水乙醇，可以降低柠檬酸亚铁的溶解度，从而获得更多的产品，
故答案为：降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出．
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