- 比色法
- 共1072题
丁酸异戊酯又称香蕉油，多用于食品和化妆品的香精，实验室用正丁酸与异戊醇反应制备丁酸异戊酯，有关数据和装置示意图如下：
CH3CH2CH2COOH+
实验步骤：
①如图1连接好装置，在三颈烧瓶中加入0.2mol异戊醇和0.1mol正丁酸、数滴浓硫酸、5mL苯和2～3片碎瓷片，充分摇匀，分水器内加入异戊醇直至与支管相平；
②在122～132℃下回流反应1.5h即可得粗产品；
③冷却后用10%的NaOH溶液中和，用水洗至中性，加入无水硫酸镁后蒸馏得较纯净的丁酸异戊酯11g．
回答下列问题：
（1）图1中A仪器的名称是______，冷却水应从______（选择a或b）口进．
（2）在该实验中，三颈烧瓶的容积最适合的是______（填入正确选项前的字母）．
A、50mL B、100mL C、200mL
（3）加入碎瓷片的作用是______；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是______（填入正确选项前的字母）．
A、冷却后补加 B、立即补加 C、不需补加 D、重新配料
（4）加入过量异戊醇的目的是______，分离提纯过程中加入无水硫酸镁的目的是______．
（5）如图2，在蒸馏得较纯净的丁酸异戊酯操作中，仪器选择及安装都正确的是______（填标号）．
（6）本实验的产率是______．（保留三位有效数字）
正确答案
解：（1）根据A的构造可知，仪器A为球形冷凝管或冷凝管；冷凝管采用逆向通水，冷凝效果较好，即：从a进水、b出水，
故答案为：球形冷凝管或冷凝管；a；
（2）0.2mol异戊醇的体积约为：
故答案为：B；
（3）混合液体加热时容易发生暴沸现象，所以加入碎瓷片可防止液体暴沸；液体加热要加碎瓷片，防止暴沸，如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应冷却至室温，补加碎瓷片，所以A正确，
故答案为：防止暴沸；A；
（4）酯化反应是可逆反应，增加一种反应物的物质的量可以提高另一种反应物的转化率，所以加入过量异戊醇可以提高正丁酸的转化率；无水MgSO4的具有吸水性，所以用无水MgSO4干燥丁酸异戊酯，
故答案为：提高正丁酸的转化率；干燥；
（5）在蒸馏操作中，温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处，所以ab错误，所以仪器及装置安装正确的是c，
故答案为：c；
（6）0.2mol异戊醇和0.1mol正丁酸反应，理论上可以生成0.1mol丁酸异戊酯，质量为：158g/mol×0.1mol=15.8g，而实际产量是11g，所以本次实验的产率=
故答案为：69.6%．
解析
解：（1）根据A的构造可知，仪器A为球形冷凝管或冷凝管；冷凝管采用逆向通水，冷凝效果较好，即：从a进水、b出水，
故答案为：球形冷凝管或冷凝管；a；
（2）0.2mol异戊醇的体积约为：
故答案为：B；
（3）混合液体加热时容易发生暴沸现象，所以加入碎瓷片可防止液体暴沸；液体加热要加碎瓷片，防止暴沸，如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应冷却至室温，补加碎瓷片，所以A正确，
故答案为：防止暴沸；A；
（4）酯化反应是可逆反应，增加一种反应物的物质的量可以提高另一种反应物的转化率，所以加入过量异戊醇可以提高正丁酸的转化率；无水MgSO4的具有吸水性，所以用无水MgSO4干燥丁酸异戊酯，
故答案为：提高正丁酸的转化率；干燥；
（5）在蒸馏操作中，温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处，所以ab错误，所以仪器及装置安装正确的是c，
故答案为：c；
（6）0.2mol异戊醇和0.1mol正丁酸反应，理论上可以生成0.1mol丁酸异戊酯，质量为：158g/mol×0.1mol=15.8g，而实际产量是11g，所以本次实验的产率=
故答案为：69.6%．
（2015秋•浙江月考）某研究小组以粗盐和碳酸氢铵（NH4HC03）为原料，采用以下流程制备纯碱（Na2C03）和氯化铵（NH4Cl）．
已知盐的热分解温度：NH4HCO336℃，NaHCO3270℃，NH4Cl340℃，Na2CO3＞850℃
请回答：
（1）从NaCl溶液到沉淀1的过程中，需蒸发浓缩．在加入固体NH4HCO3之前进行蒸发浓缩优于在加入NH4HC03固体之后，其原因是______．
（2）为提高NH4Cl产品的产率和纯度，需在滤液1中加入氨水，理由是______；步骤X包括的操作有______．
（3）测定NH4Cl产品的纯度时，可采用的方法：在NH4Cl溶液中加入甲醛使之生成游离酸，然后以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液（需用邻苯二甲酸氢钾基准物标定）进行滴定．
①下列有关说法正确的是______．
A．为了减少滴定误差，滴定管、锥形瓶均须用待装液润洗
B．标准NaOH溶液可以装入带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中
C．开始滴定前，不需擦去滴定管尖悬挂的液滴
D．三次平行测定时，每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置
②若用来标定NaOH标准溶液的邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重，则测得NH4Cl产品的含量比实际含量______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
正确答案
解：（1）蒸发浓缩时溶液要加热，而NH4HCO3在36℃开始分解，所以在加入固体NH4HCO3之前进行蒸发浓缩优于在加入NH4HCO3之后，原因是可避免NH4HCO3的分解，故答案为：可避免NH4HCO3的分解；
（2）氨水能抑制铵根离子的水解，同时能使NaHCO3转化为Na2CO3，并补充煮沸时损失的NH3，从氯化铵溶液得到氯化铵固体可以通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤的方法，
故答案为：抑制NH4+水解、使NaHCO3转化为Na2CO3、补充煮沸时损失的NH3；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
（3）①A．为了减少滴定误差，滴定管须用待装液润洗，锥形瓶不必润洗，A错误；
B．因其腐蚀性强，标准NaOH溶液装入碱式滴定管或带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中，B正确；
C．开始滴定前，滴定管尖悬挂的液滴需除掉，C错误；
D．测定时，每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置，D正确；
故答案为：BD；
②邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重，则标定的NaOH标准溶液的浓度偏高，再用NaOH标准溶液滴定时，消耗的体积不变，根据酸碱滴定原理，仍导致NH4Cl产品的含量比实际含量偏大．
解析
解：（1）蒸发浓缩时溶液要加热，而NH4HCO3在36℃开始分解，所以在加入固体NH4HCO3之前进行蒸发浓缩优于在加入NH4HCO3之后，原因是可避免NH4HCO3的分解，故答案为：可避免NH4HCO3的分解；
（2）氨水能抑制铵根离子的水解，同时能使NaHCO3转化为Na2CO3，并补充煮沸时损失的NH3，从氯化铵溶液得到氯化铵固体可以通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤的方法，
故答案为：抑制NH4+水解、使NaHCO3转化为Na2CO3、补充煮沸时损失的NH3；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
（3）①A．为了减少滴定误差，滴定管须用待装液润洗，锥形瓶不必润洗，A错误；
B．因其腐蚀性强，标准NaOH溶液装入碱式滴定管或带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中，B正确；
C．开始滴定前，滴定管尖悬挂的液滴需除掉，C错误；
D．测定时，每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置，D正确；
故答案为：BD；
②邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重，则标定的NaOH标准溶液的浓度偏高，再用NaOH标准溶液滴定时，消耗的体积不变，根据酸碱滴定原理，仍导致NH4Cl产品的含量比实际含量偏大．
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．
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．
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