- 比色法
- 共1072题
步骤1：在如图所示装置中，加入无水草酸45g，无水乙醇81g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热于68～70℃回流共沸脱水．
步骤2：待水基本蒸完后，分离出乙醇和苯．
步骤3：所得混合液冷却后依次用C水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥．
步骤4：常压蒸馏，收集182～184℃的馏分，得草酸二乙酯57g．
（1）步骤1中发生反应的化学方程式是______，反应过程中冷凝水应从______端（选填“a”或“b”）进入．
（2）步骤2操作为______．
（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是______．
（4）步骤4出抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和______．
（5）本实验中，草酸二乙酯的产率为______．
正确答案
a
蒸馏
除去草酸、硫酸等酸性物质
温度计、酒精灯
78%
解析
解：（1）加入无水草酸45g，无水乙醇81g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热于68～70℃回流共沸脱水，1分子草酸（HOOC-COOH）与2分子乙醇反应生成草酸二乙酯，化学方程式为
（2）乙醇和苯互溶，根据沸点不同，用蒸馏的方法分离；故答案为：蒸馏；
（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液，可以吸收草酸、硫酸等酸性物质；故答案为：除去草酸、硫酸等酸性物质；
（4）根据如图所示装置，常压蒸馏，收集182～184℃的馏分，需要用酒精灯加热，需要温度计测定蒸汽的温度；故答案为：温度计、酒精灯；
（5）根据反应
90 92 146
45g 73g，则本实验中，草酸二乙酯的产率为：
故答案为：78%．
最近我国在用磷铵副产物磷石音制硫酸并联产水泥的技术方面获得重大突破，利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制硫酸并联产水泥，硫酸返回用于生产磷铵化肥．其生产流程如下：
反应M的主要反应之一为：2CaSO4+C
（1）完成反应I：Ca（PO4）3F+5H2SO4+______□═3H3SO4+5（CaSO4•2H2O）+□______．
（2）反应n的生成物是两种酸式盐的混合物，若两者物质的量之比为1：1，则参加反应的H3PO4与NH3的物质的量之比为______．
（3）化验室要测定固体A中的生石音（化学式为CaSO4•QH2O）的含量（固体A中其余物质受热不分解）．
已知：CaSO4•2H2O
①把固体A放徉坩埚中至少加热到______℃，为了得到正确的实验结果，实验中至少要进行______ （填数字）次称量；
②若实验前取a g固体A，实验后固体物质的质量为b g，则样品中生石膏的质量分数为______．（用含a、b的关系式表示）
（4）在硫酸工业中，操作c是在______ （填设备名称）中进行，在燃料煤中掺入CaO，可消除SO2对大气的污染，同时获CaSO4，试用一个化学方程式表示消除SO2污染的原理______．
正确答案
解：利用生产磷铵排放的磷石膏废渣制硫酸联产水泥，硫酸返回用于生产磷铵，矿石粉碎加入硫酸反应生成磷酸，石膏晶体，氟化氢气体，过滤得到磷酸溶液和石膏固体A，A处理得到半石膏，加入焦炭和粘土高温加热得到水泥熟料和混合气体二氧化硫和二氧化碳，净化得到二氧化硫气体，通过反应生成硫酸循环使用，磷酸中加入氨气反应生成磷铵，反应过程中的NH4）2HPO4、NH4H2PO4．重新进入磷酸中完全反应；
（1）根据质量守恒补上缺少的物质，并配平化学方程式，Ca（PO4）3F+5H2SO4+10H2O
（2）反应Ⅱ磷酸与氨气发生反应，可以生成（NH4）2HPO4、NH4H2PO4，且两者物质的量之比为1：1，则参加反应的H3PO4与NH3的物质的量之比为（1+1）：（2+1）=2：3，
故答案为：2：3；
（3）①根据生石灰分解的化学方程式可知，至少加热到400℃，生石灰才彻底分解；由实验原理可知，需要称量坩埚的质量、加热前坩埚和生石灰的质量，加热后2次坩埚和熟石灰的质量且误差小于0.1g；
故答案为：400；4；
②依据关系式：CaSO4•2H2O～2H2O；
172 36
x （a-b）g，解之得x=
故答案为：
（4）在硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2，CaO吸收SO2和O2反应生成CaSO4，方程式为2CaO+2SO2+O2
故答案为：接触室、2CaO+2SO2+O2
解析
解：利用生产磷铵排放的磷石膏废渣制硫酸联产水泥，硫酸返回用于生产磷铵，矿石粉碎加入硫酸反应生成磷酸，石膏晶体，氟化氢气体，过滤得到磷酸溶液和石膏固体A，A处理得到半石膏，加入焦炭和粘土高温加热得到水泥熟料和混合气体二氧化硫和二氧化碳，净化得到二氧化硫气体，通过反应生成硫酸循环使用，磷酸中加入氨气反应生成磷铵，反应过程中的NH4）2HPO4、NH4H2PO4．重新进入磷酸中完全反应；
（1）根据质量守恒补上缺少的物质，并配平化学方程式，Ca（PO4）3F+5H2SO4+10H2O
（2）反应Ⅱ磷酸与氨气发生反应，可以生成（NH4）2HPO4、NH4H2PO4，且两者物质的量之比为1：1，则参加反应的H3PO4与NH3的物质的量之比为（1+1）：（2+1）=2：3，
故答案为：2：3；
（3）①根据生石灰分解的化学方程式可知，至少加热到400℃，生石灰才彻底分解；由实验原理可知，需要称量坩埚的质量、加热前坩埚和生石灰的质量，加热后2次坩埚和熟石灰的质量且误差小于0.1g；
故答案为：400；4；
②依据关系式：CaSO4•2H2O～2H2O；
172 36
x （a-b）g，解之得x=
故答案为：
（4）在硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2，CaO吸收SO2和O2反应生成CaSO4，方程式为2CaO+2SO2+O2
故答案为：接触室、2CaO+2SO2+O2
磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3（PO4）2等形式存在．它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用．
Ⅰ．白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在电炉中高温（约1550℃）下通过下面两个反应共熔得到．
①2Ca3（PO4）2（s）+5C（s）=6CaO（s）+P4（s）+5CO2（g）△H1=+Ql kJ•mol-1
②CaO（s）+SiO2（s）=CaSiO3（s）△H2=-Q2 kJ•mol-1
（1）写出电炉中发生总反应的热化学方程式______
Ⅱ．三氯氧磷（化学式：POCl3）常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料．氯化水解法生产三氯氧磷的流程如图甲：
（2）写出氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为______．
氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H3PO4、H3PO3等）废水．在废水中先加入适量漂1白粉，再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收．
（3）POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合价分别为______、______、______．
（4）在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是______．
Ⅲ．如图乙是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图象．
（5）处理该厂废水最合适的工艺条件为______（选填字母）．
a．调节pH=9 b．调节pH=10 c．反应时间30min d．反应时间120min
（6）己知磷酸是三元酸，其各级电离常数如下：K1=7.1×10-3 K2=6.3×l0-8 K3=4.2×10-13，则0.1mol/L的NaH2PO4溶液的pH______7（填＞，=，＜）．
正确答案
解：Ⅰ．（1）①2Ca3（PO4）2（s）+5C（s）=6CaO（s）+P4（s）+5CO2（g）△H1=+Ql kJ•mol-1
②CaO（s）+SiO2（s）=CaSiO3（s）△H2=-Q2 kJ•mol-1
依据热化学方程式和盖斯定律计算得到①-②×6得到化学方程式为：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s）
故答案为：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s）
Ⅱ．（2）氯化水解法是用三氯化磷、氯气与水反应生成三氯氧磷和盐酸，其化学方程式为：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl，
故答案为：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl；
（3）氯元素显-1价，氢元素显+1价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合价分别为+5、+5、+3，
故答案为：+5、+5、+3；
（4）氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H3PO4、H3PO3等）废水，在废水中先加入适量漂白粉，使废水中的H3PO3氧化为PO43-，使其加入生石灰后能完全转化为磷酸的钙盐，达到较高的回收率；
故答案为：将+3价的磷氧化为+5价的磷（将H3PO3氧化为H3PO4）；
Ⅲ．（5）根据图1、2可确定pH=10、反应时间30 min时磷的沉淀回收率较高，则处理该厂废水最合适的工艺条件为pH=10、反应时间30 min，
故答案为：bc；
（6）NaH2PO4溶液中存在水解平衡：H2PO4-+H2O⇌H3PO4+OH-，电离平衡：H2PO4-⇌HPO42-+H+；磷酸是三元酸，其各级电离常数如下：K1=7.1×10-3 K2=6.3×l0-8 K3=4.2×10-13，K1＞K2＞K3，H2PO4-在水溶液里电离程度大于水解程度，0.1mol/L的NaH2PO4溶液中按三级电离全部电离2CK3＜K2，所以NaH2PO4溶液中按二级电离粗略计算，0.1mol/L＞6.3×l0-8 ，所以溶液的pH=-lgc（H+）≈1，实际略小于1，显酸性，即PH＜7，
故答案为：＜．
解析
解：Ⅰ．（1）①2Ca3（PO4）2（s）+5C（s）=6CaO（s）+P4（s）+5CO2（g）△H1=+Ql kJ•mol-1
②CaO（s）+SiO2（s）=CaSiO3（s）△H2=-Q2 kJ•mol-1
依据热化学方程式和盖斯定律计算得到①-②×6得到化学方程式为：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s）
故答案为：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s）
Ⅱ．（2）氯化水解法是用三氯化磷、氯气与水反应生成三氯氧磷和盐酸，其化学方程式为：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl，
故答案为：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl；
（3）氯元素显-1价，氢元素显+1价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合价分别为+5、+5、+3，
故答案为：+5、+5、+3；
（4）氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H3PO4、H3PO3等）废水，在废水中先加入适量漂白粉，使废水中的H3PO3氧化为PO43-，使其加入生石灰后能完全转化为磷酸的钙盐，达到较高的回收率；
故答案为：将+3价的磷氧化为+5价的磷（将H3PO3氧化为H3PO4）；
Ⅲ．（5）根据图1、2可确定pH=10、反应时间30 min时磷的沉淀回收率较高，则处理该厂废水最合适的工艺条件为pH=10、反应时间30 min，
故答案为：bc；
（6）NaH2PO4溶液中存在水解平衡：H2PO4-+H2O⇌H3PO4+OH-，电离平衡：H2PO4-⇌HPO42-+H+；磷酸是三元酸，其各级电离常数如下：K1=7.1×10-3 K2=6.3×l0-8 K3=4.2×10-13，K1＞K2＞K3，H2PO4-在水溶液里电离程度大于水解程度，0.1mol/L的NaH2PO4溶液中按三级电离全部电离2CK3＜K2，所以NaH2PO4溶液中按二级电离粗略计算，0.1mol/L＞6.3×l0-8 ，所以溶液的pH=-lgc（H+）≈1，实际略小于1，显酸性，即PH＜7，
故答案为：＜．
无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂，该物质在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量自雾．某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl3，实验装置如图所示．
请回答下列题：
（1）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是______．
a．加入MnO2粉末 b．点燃A中酒精灯 c．加入浓盐酸 d．点燃D处酒精灯
（2）写出A装置中发生反应的化学方程式：______．
（3）装置B 和C中的试剂分别是______、______．
（4）甲同学认为F和G可以用一种仪器替代，且加入一种药品即可达到相同效果．这种药品可以是______．
（5）E中得到少量白色粉末，打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾产生，用化学方程式表示其原因______．
（6）制备过程中随着盐酸的浓度下降，氯气的制取反应会停止．为测定残余液中盐酸的浓度，某同学量取残余液10.00mL，加水稀释到250.00mL．然后从中取出20.00mL，用0.1000mol/L的NaOH标准溶液进行滴定，终点时消耗NaOH溶液24.00mL．则该残余液体中盐酸的浓度为______．
正确答案
解：根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置，
（1）实验开始时先要将装置中的空气排尽，防止空气中的水蒸汽与生成的氯化铝反应，所以操作依次是acbd，
故答案为：acbd；
（2）A中发生浓盐酸和二氧化锰的反应，生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl
故答案为：MnO2+4HCl
（3）根据上面的分析可知，B装置中的试剂为饱和食盐水，B装置中的试剂为浓硫酸，
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；
（4）因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰或氧化钙来代替F和G的作用，
故答案为：碱石灰或氧化钙；
（5）E中收集到的氯化铝粉末，打开软木塞后，氯化铝与空气中的水蒸汽发生水解反应，所以可以看到锥形瓶中有白雾产生，反应方程式为AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl，
故答案为：AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl；
（6）由题意可知，发生中和反应的氢氧化钠的物质的量为0.1000mol/L×24.00×10-3L=2.400×10-3mol，则10.00mL残余液体中盐酸的物质的量为
故答案为：3.00mol•L-1．
解析
解：根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置，
（1）实验开始时先要将装置中的空气排尽，防止空气中的水蒸汽与生成的氯化铝反应，所以操作依次是acbd，
故答案为：acbd；
（2）A中发生浓盐酸和二氧化锰的反应，生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl
故答案为：MnO2+4HCl
（3）根据上面的分析可知，B装置中的试剂为饱和食盐水，B装置中的试剂为浓硫酸，
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；
（4）因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰或氧化钙来代替F和G的作用，
故答案为：碱石灰或氧化钙；
（5）E中收集到的氯化铝粉末，打开软木塞后，氯化铝与空气中的水蒸汽发生水解反应，所以可以看到锥形瓶中有白雾产生，反应方程式为AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl，
故答案为：AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl；
（6）由题意可知，发生中和反应的氢氧化钠的物质的量为0.1000mol/L×24.00×10-3L=2.400×10-3mol，则10.00mL残余液体中盐酸的物质的量为
故答案为：3.00mol•L-1．
以磷石膏（主要成分CaSO4，杂质SiO2、A12O3等）为原料可制备轻质CaCO3．
（1）匀速向浆料中通入CO2，浆料清液的pH和c（SO42-）随时间变化见图．清液pH＞11时CaSO4转化的离子方程式______．
（2）当清液pH接近6.5时，过滤并洗涤固体．滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO42-和______（填化学式）；检验洗涤是否完全的方法是______．
（3）磷石膏若用氢氧化钠溶液溶解，发生反应的有关离子方程式为：______．
正确答案
解：磷石膏氨水的浆料中通入二氧化碳可生成碳酸盐或碳酸氢盐，过滤后滤液为硫酸铵、氨水，滤渣含有碳酸钙、SiO2、Al2O3等，高温煅烧生成硅酸钙、偏铝酸钙等，加入氯化铵溶液充分浸取，可生成硅酸、氢氧化铝、氯化钙等，氯化钙最终可生成碳酸钙．
（1）由图象可知，经充分浸取，c（SO42-）逐渐增大，pH逐渐减小，清液pH＞11时CaSO4生成碳酸钙、铵根离子和硫酸根离子，反应的离子方程式为CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4++SO42-+H2O或CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，
故答案为：CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4++SO42-+H2O或CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-；
（2）当清液pH接近6.5时，溶液酸性相对较强，可充分转化生成SO42-并有HCO3-生成，沉淀吸附SO42-，可用盐酸酸化的氯化钡检验，方法是取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全，
故答案为：HCO3-；取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；
（3）磷石膏（主要成分CaSO4，杂质SiO2、A12O3等）用氢氧化钠溶液溶解，氧化铝为两性氧化物，能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子反应为：Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-，二氧化硅为酸性氧化物和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子反应为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-；SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．
解析
解：磷石膏氨水的浆料中通入二氧化碳可生成碳酸盐或碳酸氢盐，过滤后滤液为硫酸铵、氨水，滤渣含有碳酸钙、SiO2、Al2O3等，高温煅烧生成硅酸钙、偏铝酸钙等，加入氯化铵溶液充分浸取，可生成硅酸、氢氧化铝、氯化钙等，氯化钙最终可生成碳酸钙．
（1）由图象可知，经充分浸取，c（SO42-）逐渐增大，pH逐渐减小，清液pH＞11时CaSO4生成碳酸钙、铵根离子和硫酸根离子，反应的离子方程式为CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4++SO42-+H2O或CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，
故答案为：CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4++SO42-+H2O或CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-；
（2）当清液pH接近6.5时，溶液酸性相对较强，可充分转化生成SO42-并有HCO3-生成，沉淀吸附SO42-，可用盐酸酸化的氯化钡检验，方法是取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全，
故答案为：HCO3-；取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；
（3）磷石膏（主要成分CaSO4，杂质SiO2、A12O3等）用氢氧化钠溶液溶解，氧化铝为两性氧化物，能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子反应为：Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-，二氧化硅为酸性氧化物和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子反应为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-；SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．
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