- 比色法
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下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务．
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置，不宜选择的装置是______（填“甲”或“乙”）．丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是______．
【实验步骤】
A．按所选择的装置组装仪器，在试管①中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合溶液的方法是______．然后轻轻地振荡试管，使之混合均匀．
B． 将试管固定在铁架台上；
C． 在试管②中加入5mL X试剂；
D． 用酒精灯对试管①加热
E． 当观察到试管②中有明显现象时停止实验．
【问题讨论】（1）实验中浓硫酸的作用是______．
（2）试管②中加入的X试剂为______，其作用是______
（3）步骤E试管②中观察到的现象是______．
（4）进行该实验时，最好向试管①中加入几块碎瓷片，其目的是______．
正确答案
解：【装置设计】乙酸和乙醇易溶于水，不插入液面下是为了防止倒吸，所以选乙装置；球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用，故答案为：乙；防止倒吸；
【实验步骤】在试管①中先加入3mL 95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸，故答案为：在试管①中加入3mL的乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸；
（1）浓硫酸有吸水性，促进该反应向正反应方向移动，浓硫酸能加快反应速率，所以浓硫酸作催化剂和吸水剂，故答案为：催化、吸水；
（2）制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，故答案为：饱和碳酸钠溶液；降低酯在水中的溶解度，除去酯中混有的酸和醇，使其容易分层；
（3）乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液的溶解度较小，所以会过程中试管②中液体分为两层（有水果味），故答案为：液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味；
（4）为防止液体混合物加热，需要加碎瓷片，故答案为：防止暴沸．
解析
解：【装置设计】乙酸和乙醇易溶于水，不插入液面下是为了防止倒吸，所以选乙装置；球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用，故答案为：乙；防止倒吸；
【实验步骤】在试管①中先加入3mL 95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸，故答案为：在试管①中加入3mL的乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸；
（1）浓硫酸有吸水性，促进该反应向正反应方向移动，浓硫酸能加快反应速率，所以浓硫酸作催化剂和吸水剂，故答案为：催化、吸水；
（2）制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，故答案为：饱和碳酸钠溶液；降低酯在水中的溶解度，除去酯中混有的酸和醇，使其容易分层；
（3）乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液的溶解度较小，所以会过程中试管②中液体分为两层（有水果味），故答案为：液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味；
（4）为防止液体混合物加热，需要加碎瓷片，故答案为：防止暴沸．
氧化铜矿石含有CuO和Cu2（OH）2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等．铜、铁是畜禽所必需的微量元素．某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下：
（1）氧化铜矿石粉碎的目的是______．
（2）写出“酸浸”中Cu2（OH）2CO3发生反应的离子方程式______．
（3）“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是______．
（4）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有______．
（5）加入铁屑的作用是______、______．
（6）表2和图1为“烘干粉碎”的试验结果．
表2．硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）干燥试验表
表2中，m为CuSO4•5H2O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水的个数．据此可确定由CuSO4•5H2O和FeSO4•7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为______，______（分别指出两条件的温度和时间）．
正确答案
解：（1）反应物的接触面积与反应速率成正比，将氧化铜矿石粉碎，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，
故答案为：增大接触面积，加快化学反应速率；
（2）碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，离子方程式为：Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑，故答案为：Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑；
（3）碳酸钙和酸反应生成盐和水，降低了溶液的酸性，从而时铁离子水解生成沉淀而除去，
故答案为：适当降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；
（4）实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有盛放溶液的烧杯，起引流作用的玻璃棒，过滤作用的漏斗，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（5）母液中含有铁离子和铜离子，铁能和铁离子、铜离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜单质，从而提高硫酸亚铁晶体的纯度，故答案为：使母液中Fe3+转化为Fe2+、除去Cu2+，提高硫酸亚铁晶体的纯度；
（6）由CuSO4•5H2O脱水得CuSO4•H2O结合表2知，要想得到目标产物，适宜的温度和时间分别是160℃、3h，
由FeSO4•7H2O脱水得FeSO4•3H2O结合图1知，要想得到目标产物，温度和时间分别是125（±5）℃、4.0h，
故答案为：160℃、3h，125（±5）℃、4.0h．
解析
解：（1）反应物的接触面积与反应速率成正比，将氧化铜矿石粉碎，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，
故答案为：增大接触面积，加快化学反应速率；
（2）碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，离子方程式为：Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑，故答案为：Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑；
（3）碳酸钙和酸反应生成盐和水，降低了溶液的酸性，从而时铁离子水解生成沉淀而除去，
故答案为：适当降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；
（4）实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有盛放溶液的烧杯，起引流作用的玻璃棒，过滤作用的漏斗，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（5）母液中含有铁离子和铜离子，铁能和铁离子、铜离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜单质，从而提高硫酸亚铁晶体的纯度，故答案为：使母液中Fe3+转化为Fe2+、除去Cu2+，提高硫酸亚铁晶体的纯度；
（6）由CuSO4•5H2O脱水得CuSO4•H2O结合表2知，要想得到目标产物，适宜的温度和时间分别是160℃、3h，
由FeSO4•7H2O脱水得FeSO4•3H2O结合图1知，要想得到目标产物，温度和时间分别是125（±5）℃、4.0h，
故答案为：160℃、3h，125（±5）℃、4.0h．
氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式为2NH3（g）+CO2（g）═H2NCOONH4（s）△H＜0．
请回答下列问题．
（1）实验室通常采用图1装置制取氨气，所选择的试剂是______．
（2）制备氨基甲酸铵的装置如图2所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中．当悬浮物较多时，停止制备．
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质．
①发生器用冰水冷却的原因是______．液体石蜡鼓泡瓶的作用是______．
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法（填操作名称）______．为了得到干燥产品，应采取的方法是（填写选项序号）______．
a．常压加热烘干 b．高压加热烘干 c．真空40℃以下烘干
③尾气处理装置如图3所示，能否将浓H2SO4改为稀H2SO4（填“能”或“否”）______，理由是______．
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000g．则样品中氨基甲酸铵的质量分数为______．
正确答案
解：（1）装置1是利用固体加热制取气体的装置，铵盐和碱加热生成氨气，氢氧化钙与氯化铵加热反应生成氯化钙和氨气、水，则实验室制取氨气的化学方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：氯化铵和氢氧化钙；
（2）①反应2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）+Q，是放热反应，降温平衡正向进行，温度升高；发生器用冰水冷却提高反应物质转化率，防止生成物温度过高分解；
液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度，控制气体流速和原料气体的配比，
故答案为：此反应为放热反应，降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）；通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例；
②制备氨基甲酸铵的装置如图3所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，分离产品的实验方法利用过滤得到，氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、不能加热烘干，应在真空40℃以下烘干；
故答案为：过滤；c；
③氨基甲酸铵易水解，浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解，但将浓H2SO4改为稀H2SO4，稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解，所以不能将浓H2SO4改为稀H2SO4，
故答案为：否；浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解（或者稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解）；
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000g．物质的量为
x+y=0.02 78x+79y=1.570g
解得x=0.01mol y=0.01mol
则样品中氨基甲酸铵的质量分数=
故答案为：49.68%．
解析
解：（1）装置1是利用固体加热制取气体的装置，铵盐和碱加热生成氨气，氢氧化钙与氯化铵加热反应生成氯化钙和氨气、水，则实验室制取氨气的化学方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：氯化铵和氢氧化钙；
（2）①反应2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）+Q，是放热反应，降温平衡正向进行，温度升高；发生器用冰水冷却提高反应物质转化率，防止生成物温度过高分解；
液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度，控制气体流速和原料气体的配比，
故答案为：此反应为放热反应，降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）；通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例；
②制备氨基甲酸铵的装置如图3所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，分离产品的实验方法利用过滤得到，氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、不能加热烘干，应在真空40℃以下烘干；
故答案为：过滤；c；
③氨基甲酸铵易水解，浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解，但将浓H2SO4改为稀H2SO4，稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解，所以不能将浓H2SO4改为稀H2SO4，
故答案为：否；浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解（或者稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解）；
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000g．物质的量为
x+y=0.02 78x+79y=1.570g
解得x=0.01mol y=0.01mol
则样品中氨基甲酸铵的质量分数=
故答案为：49.68%．
工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，含Fe2O3、MgO等杂质）制取金属铝的工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）在沉淀C中加入过量盐酸，过滤后得到滤液F，若要验证滤液F中含Fe3+，可取少量滤液并加入______（填试剂名称）．
（2）在实验室中欲从溶液E中得到较纯净的固体NaOH，需要进行的操作顺序是：
______、趁热过滤、______、______、洗涤、干燥．
（3）生产过程中，可以循环使用的物质有四种，除NaOH、H2O、CO2以外，另外一种物质是______（填化学式）．
（4）已知25℃时，Mg（OH）2的溶度积常数
正确答案
解：铝土矿的成分中，只有氧化铝能和氢氧化钠之间反应得到偏铝酸钠溶液，氧化铁和氧化镁均是不溶于氢氧化钠的物质，即为沉淀C的成分，所以B的成分是偏铝酸钠和氢氧化钠，向偏铝酸钠中通过量的二氧化碳气体，可以获得氢氧化铝和碳酸氢钠，B中通入的气体是二氧化碳，碳酸氢钠可以和氢氧化钙之间反应获得碳酸钙和氢氧化钠，碳酸钙高温煅烧可以得到氧化钙和二氧化碳，氢氧化铝能受热分解为氧化铝和水，电解熔融的氧化铝可以获得金属铝和氧气．
（1）要验证滤液F中含Fe3+，可取少量滤液并加入硫氰化钾溶液，看溶液是否变红色来检验，故答案为：硫氰化钾溶液；
（2）从氢氧化钠溶液中获得氢氧化钠的固体的方法是：加热浓缩（或蒸发浓缩）趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：加热浓缩（或蒸发浓缩）；冷却结晶；过滤；
（3）物质Y是氢氧化钙，碳酸钙高温下分解得到CaO和二氧化碳，其中氧化钙也是可以循环使用的，用来制取氢氧化钙即可，故答案为：CaO；
（4）根据氢氧化镁的Ksp=c（Mg2+）•c（OH-）2，则c（Mg2+）=
解析
解：铝土矿的成分中，只有氧化铝能和氢氧化钠之间反应得到偏铝酸钠溶液，氧化铁和氧化镁均是不溶于氢氧化钠的物质，即为沉淀C的成分，所以B的成分是偏铝酸钠和氢氧化钠，向偏铝酸钠中通过量的二氧化碳气体，可以获得氢氧化铝和碳酸氢钠，B中通入的气体是二氧化碳，碳酸氢钠可以和氢氧化钙之间反应获得碳酸钙和氢氧化钠，碳酸钙高温煅烧可以得到氧化钙和二氧化碳，氢氧化铝能受热分解为氧化铝和水，电解熔融的氧化铝可以获得金属铝和氧气．
（1）要验证滤液F中含Fe3+，可取少量滤液并加入硫氰化钾溶液，看溶液是否变红色来检验，故答案为：硫氰化钾溶液；
（2）从氢氧化钠溶液中获得氢氧化钠的固体的方法是：加热浓缩（或蒸发浓缩）趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：加热浓缩（或蒸发浓缩）；冷却结晶；过滤；
（3）物质Y是氢氧化钙，碳酸钙高温下分解得到CaO和二氧化碳，其中氧化钙也是可以循环使用的，用来制取氢氧化钙即可，故答案为：CaO；
（4）根据氢氧化镁的Ksp=c（Mg2+）•c（OH-）2，则c（Mg2+）=
步骤1：铁屑的处理．将废铁屑放入热的碳酸钠溶液中浸泡几分钟后，用图1所示方法分离出固体并洗涤、干燥．
步骤2：FeSO4溶液的制备．将处理好的铁屑放入锥形瓶，加入过量的3mol•L-1 H2SO4溶液，加热至充分反应为止．趁热过滤（如图2所示），收集滤液和洗涤液．
步骤3：硫酸亚铁铵的制备．向所得FeSO4溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到硫酸亚铁铵晶体．
请回答下列问题：
（1）步骤1中图1分离方法称为______法．
（2）步骤2中有一处明显不合理的是______趁热过滤的理由是______．
（3）步骤3加热浓缩过程中，当______时停止加热．用无水乙醇洗涤晶体的原因是______．
正确答案
解：（1）步骤1中图1分离方法称为倾析法；
故答案为：倾析法；
（2）步骤2中加入过量铁粉防止Fe2+被氧化为Fe3+．溶液趁热过滤防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失；
故答案为：应该铁屑过量，否则溶液中可能有Fe3+存在；减少溶质损失；
（3）加入（NH4）2SO4固体后，溶液表面出现晶膜时，停止加热，采取蒸发浓缩、冷却结晶方法，通过减压过滤（或抽滤）等得到较为干燥的晶体，硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，可以用乙醇洗去晶体表面的水；
故答案为：浓缩至液体表面出现晶膜；硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，乙醇可以除去其表面的水分；
解析
解：（1）步骤1中图1分离方法称为倾析法；
故答案为：倾析法；
（2）步骤2中加入过量铁粉防止Fe2+被氧化为Fe3+．溶液趁热过滤防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失；
故答案为：应该铁屑过量，否则溶液中可能有Fe3+存在；减少溶质损失；
（3）加入（NH4）2SO4固体后，溶液表面出现晶膜时，停止加热，采取蒸发浓缩、冷却结晶方法，通过减压过滤（或抽滤）等得到较为干燥的晶体，硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，可以用乙醇洗去晶体表面的水；
故答案为：浓缩至液体表面出现晶膜；硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，乙醇可以除去其表面的水分；
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