- 比色法
- 共1072题
苯甲酸苯酯是重要的有机合成中间体,工业上用二苯甲酮制备苯甲酸苯酯.
制备苯甲酸苯酯的实验步骤为:
步骤1:将20mL浓H2SO4与40mL冰醋酸在下图装置的烧杯中控制在5℃以下混合.
步骤2:向烧杯中继续加入过硫酸钾25g,用电磁搅拌器搅拌4~5分钟,将二苯甲酮9.1g溶于三氯甲烷后,加到上述混合液中,控制温度不超过15℃,此时液体呈黄色.
步骤3:向黄色液体中加水,直至液体黄色消失,但加水量一般不超过1mL,室温搅拌5h.
步骤4:将反应后的混合液倒入冰水中,析出苯甲酸苯酯,抽滤产品,用无水乙醇洗涤,干燥
(1)步骤1中控制在5℃以下混合的原因为______.
(2)步骤2中为控制温度不超过15℃,向混合液中加入二苯甲酮的三氯甲烷溶液的方法是______.
(3)步骤3中加水不超过1mL,原因是______.
(4)步骤4中抽滤用到的漏斗名称为______.
(5)整个制备过程中液体混合物会出现褐色固体,原因是______;除去该固体操作为______.
正确答案
解:(1)冰醋酸为纯净的乙酸,易挥发,浓H2SO4与40mL冰醋酸混合放热,步骤1:将20mL浓H2SO4与40mL冰醋酸在下图装置的烧杯中控制在5℃以下混合,防止防止液体溅出,减少冰醋酸的挥发,
故答案为:防止液体溅出,减少冰醋酸的挥发;
(2)步骤2:先用电磁搅拌器搅拌4~5分钟,使浓H2SO4、冰醋酸、过硫酸钾充分混合,得到的溶液主要为无机溶液,二苯甲酮为有机物,易溶于有机溶剂三氯甲烷,将二苯甲酮9.1g溶于三氯甲烷后,形成二苯甲酮的三氯甲烷溶液,浓硫酸密度大,二苯甲酮的三氯甲烷溶液溶于浓H2SO4、冰醋酸、过硫酸钾混合溶液放热,所以为控制温度不超过15℃,向混合液中加入二苯甲酮的三氯甲烷溶液的方法是:多次少量加入,不断搅拌,
故答案为:多次少量加入,不断搅拌;
(3)步骤3:向黄色液体中加水,直至液体黄色消失,加水不超过1mL,否则水多了苯甲酸苯酯水解多,降低产率,且水和浓硫酸形成溶液放热,导致温度过高,降低产率,
故答案为:加水会使苯甲酸苯酯水解,降低产率(或导致温度过高等);
(4)步骤4:减压过滤也称抽滤或吸滤,抽滤用到的漏斗名称为布氏漏斗,
故答案为:布氏漏斗;
(5)整个制备过程中液体混合物会出现褐色固体可能为碳,因为浓硫酸具有脱水性,能将有机物脱水碳化,利用布氏漏斗通过抽滤提纯,
故答案为:在浓硫酸作用下反应物碳化的结果;抽滤.
解析
解:(1)冰醋酸为纯净的乙酸,易挥发,浓H2SO4与40mL冰醋酸混合放热,步骤1:将20mL浓H2SO4与40mL冰醋酸在下图装置的烧杯中控制在5℃以下混合,防止防止液体溅出,减少冰醋酸的挥发,
故答案为:防止液体溅出,减少冰醋酸的挥发;
(2)步骤2:先用电磁搅拌器搅拌4~5分钟,使浓H2SO4、冰醋酸、过硫酸钾充分混合,得到的溶液主要为无机溶液,二苯甲酮为有机物,易溶于有机溶剂三氯甲烷,将二苯甲酮9.1g溶于三氯甲烷后,形成二苯甲酮的三氯甲烷溶液,浓硫酸密度大,二苯甲酮的三氯甲烷溶液溶于浓H2SO4、冰醋酸、过硫酸钾混合溶液放热,所以为控制温度不超过15℃,向混合液中加入二苯甲酮的三氯甲烷溶液的方法是:多次少量加入,不断搅拌,
故答案为:多次少量加入,不断搅拌;
(3)步骤3:向黄色液体中加水,直至液体黄色消失,加水不超过1mL,否则水多了苯甲酸苯酯水解多,降低产率,且水和浓硫酸形成溶液放热,导致温度过高,降低产率,
故答案为:加水会使苯甲酸苯酯水解,降低产率(或导致温度过高等);
(4)步骤4:减压过滤也称抽滤或吸滤,抽滤用到的漏斗名称为布氏漏斗,
故答案为:布氏漏斗;
(5)整个制备过程中液体混合物会出现褐色固体可能为碳,因为浓硫酸具有脱水性,能将有机物脱水碳化,利用布氏漏斗通过抽滤提纯,
故答案为:在浓硫酸作用下反应物碳化的结果;抽滤.
纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业.在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙.某校学生实验小组设计如图1所示装置,制取该产品.D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去.
Ⅰ.可选用的药品有:
a.石灰石 b.饱和氯化钙溶液 c.6mol/L盐酸 d.氯化铵 e.氢氧化钙
(1)A中制备气体时,所需药品是(选填字母序号)______;
(2)B中盛放的试剂______,其作用是______;
(3)写出制取氨气的化学方程式______;
(4)仪器D的名称为______,其作用是______;
(5)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式______.
(6)本实验需配置6mol•L-1的HCl溶液480mL,用到的仪器除了烧杯外,还须用到的仪器有______
______(填仪器名称),定容时操作如图2,则所配溶液浓度______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
正确答案
解:(1)装置A为碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳,所需药品为:a石灰石和c6mol/L盐酸,
故答案为:ac;
(2)氯化氢具有挥发性,则制取的二氧化碳中混有氯化氢气体,应该欧诺个饱和NaHCO3溶液除掉挥发出来的氯化氢,
故答案为:饱和NaHCO3溶液;除去二氧化碳中的氯化氢;
(3)实验室制取氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热制的生成氯化钙、氨气和水,反应的方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)仪器D为球形干燥管,D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,目的是吸收从圆底烧瓶C逸出的氨气,避免污染空气,
故答案为:球形干燥管;吸收氨气;
(5)氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,二氧化碳是酸性气体,能和碱反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵,反应的化学方程式为:CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,
故答案为:CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl;
(6)本实验需配置6mol•L-1的HCl溶液480mL,需要选用规格为500mL的容量瓶,还需要量取、玻璃棒、胶头滴管、烧杯等仪器;
图2中定容时俯视容量瓶刻度线,会导致加入的蒸馏水体积偏小,配制的溶液体积偏小,则溶液的浓度偏高,
故答案为:500mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、量筒等;偏高.
解析
解:(1)装置A为碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳,所需药品为:a石灰石和c6mol/L盐酸,
故答案为:ac;
(2)氯化氢具有挥发性,则制取的二氧化碳中混有氯化氢气体,应该欧诺个饱和NaHCO3溶液除掉挥发出来的氯化氢,
故答案为:饱和NaHCO3溶液;除去二氧化碳中的氯化氢;
(3)实验室制取氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热制的生成氯化钙、氨气和水,反应的方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)仪器D为球形干燥管,D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,目的是吸收从圆底烧瓶C逸出的氨气,避免污染空气,
故答案为:球形干燥管;吸收氨气;
(5)氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,二氧化碳是酸性气体,能和碱反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵,反应的化学方程式为:CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,
故答案为:CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl;
(6)本实验需配置6mol•L-1的HCl溶液480mL,需要选用规格为500mL的容量瓶,还需要量取、玻璃棒、胶头滴管、烧杯等仪器;
图2中定容时俯视容量瓶刻度线,会导致加入的蒸馏水体积偏小,配制的溶液体积偏小,则溶液的浓度偏高,
故答案为:500mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、量筒等;偏高.
硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为CuCO3•Cu(OH)2和CuSiO3•2H2O,同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、A12O3等杂质.以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图:
请回答下列问题:
(1)完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3•2H2O发生反应的化学方程式CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+______+H2O;用离子方程式表示双氧水的作用______.
(2)步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是______.
A.Fe2O3 B.CuO C.A12O3 D.NH3•H2O
(3)有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
由上表可知:当溶液pH=4时,可以完全除去的离子是______,不能完全除去的离子是______.
(4)滤液B通过蒸发浓缩(设体积浓缩为原来的一半)、冷却结晶可以得到CuSO4•5H2O晶体.某同学认为上述操作会拌有硫酸铝晶体的析出.请你结合相关数据对该同学的观点予以评价(已知常温下,A12(SO4)3饱和溶液中c(A13+)=2.25mol•L-1,Ksp[A1(OH)3]=3.2×10-34)______.
(5)若要测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙、______.实验过程中硫酸铜晶体加热失水后在空中冷却后称量,则测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
正确答案
解:(1)利用质量守恒定律,可以判断未知物是硅酸,利用观察法配平反应方程式为:CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H2SiO3+2H2O;双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案为:H2SiO3;2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
(2)由于滤液A显示酸性,加入的试剂能够中和溶液中的氢离子,还不能引进新的杂质,所以应该选用B氧化铜,故选B;
(3)有表中数据可知,pH=4时,三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀,而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2,所以铝离子没有完全沉淀,
故答案为:Fe3+;Al3+;
(4)PH=4时,溶液中的氢氧根离子的浓度为:1×10-10mol/L,溶液中铝离子浓度为:mol/L=3.2×10-4mol/L,浓缩后c(Al3+)=6.4×10-4mol/L<<2.25mol/L,所以不会有硫酸铝晶体析出,
故答案为:该同学的观点是错误的;通过计算可知,滤液B中,c(Al3+)=3.2×10-4mol/L,浓缩后c(Al3+)=6.4×10-4mol/L<<2.25mol/L,所以不会有硫酸铝晶体析出;
(5)测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙和坩埚;若是在空中冷却后称量,导致称量的剩余固体质量偏大,计算出结晶水的质量偏小,结果偏低,
故答案为:坩埚;偏低.
解析
解:(1)利用质量守恒定律,可以判断未知物是硅酸,利用观察法配平反应方程式为:CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H2SiO3+2H2O;双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案为:H2SiO3;2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
(2)由于滤液A显示酸性,加入的试剂能够中和溶液中的氢离子,还不能引进新的杂质,所以应该选用B氧化铜,故选B;
(3)有表中数据可知,pH=4时,三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀,而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2,所以铝离子没有完全沉淀,
故答案为:Fe3+;Al3+;
(4)PH=4时,溶液中的氢氧根离子的浓度为:1×10-10mol/L,溶液中铝离子浓度为:mol/L=3.2×10-4mol/L,浓缩后c(Al3+)=6.4×10-4mol/L<<2.25mol/L,所以不会有硫酸铝晶体析出,
故答案为:该同学的观点是错误的;通过计算可知,滤液B中,c(Al3+)=3.2×10-4mol/L,浓缩后c(Al3+)=6.4×10-4mol/L<<2.25mol/L,所以不会有硫酸铝晶体析出;
(5)测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙和坩埚;若是在空中冷却后称量,导致称量的剩余固体质量偏大,计算出结晶水的质量偏小,结果偏低,
故答案为:坩埚;偏低.
过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂.
已知:①过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的性质.
②2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)⇌2Na2CO3•3H2O2 (s)△H<0
③50℃时,2Na2CO3•3H2O2 (s) 开始分解
某兴趣小组制备过碳酸钠的装置示意图如图1所示:
请回答下列问题:
(1)图1中玻璃导管a的作用是______
(2)本实验的关键是控制温度,用该装置制备过碳酸钠有不足之处,下列改进措施可行的是______(填序号).
A、缓慢滴加H2O2溶液 B、冷水浴 C、用酒精灯加热
(3)将实验改进后按如图2所示流程可获得过碳酸钠产品
①洗涤固体Y时选用无水乙醇作为洗涤剂的目的是______
②在滤液X中加入适量中加入适量NaCl固体可析出过碳酸钠,原因是______
(4)下列物质中,会引起过碳酸钠失效的有______.
A.Na2SB.FeCl3C.Na2SiO3 D.NaHCO3
(5)过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠,可用重量法测定过碳酸钠的质量分数;其操作步骤:取m1g样品→溶解→沉淀反应→过滤→洗涤→干燥→称量m2g.
①写出沉淀反应的离子方程式______
②产品中过碳酸钠质量分数的表达式为:______.
③结果与分析:______.
正确答案
解:(1)恒压滴液漏斗中的支管主要作用是保持压强平衡利于液体流下,故答案为:平衡压强,使H2O2溶液顺利流下;
(2)可以利用冰水混合物给反应容器降温,也可以调慢滴加过氧化氢的速度,故答案为:AB;
(3)①用乙醇洗涤过碳酸钠可减少固体的溶解,同时还能起干燥作用,故答案为:减少过碳酸钠的溶解损失,并带走水份利于干燥;
②滤液X中加入适量中加入适量NaCl固体,是为了增加钠离子浓度,促进过碳酸钠溶解平衡逆向移动,得到更多的沉淀,故答案为:增大钠离子浓度,降低过碳酸钠的溶解度;
(4)A、Na2S会被过碳酸钠氧化,使过碳酸钠失效,符合;
B、醋酸和碳酸钠反应,使过碳酸钠失效,符合;
C、碳酸氢钠和过碳酸钠不反应,不符合;
故答案为:AB;
(5)①样品中的碳酸钠加入氯化钡后滤液钡离子沉淀碳酸根离子,反应的离子方程式为:Ba2++CO32-=BaCO3↓,故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;
②实验过程中直接测定的物理量为样品的质量m1g、沉淀的质量m2g,沉淀物质的量=,设过碳酸钠物质的量为x,含有的碳酸钠物质的量为y,依据碳元素守恒得到2x+y=
、314x+106y=m1 ,x=
;过碳酸钠质量分数=
,故答案为:
.
③可能影响纯度分析的是沉淀时有没有将碳酸钠完全沉淀,或操作过程中有没有影响过碳酸钠的分解,故答案为:主要影响因素是沉淀是否完全及过碳酸钠有无分解.
解析
解:(1)恒压滴液漏斗中的支管主要作用是保持压强平衡利于液体流下,故答案为:平衡压强,使H2O2溶液顺利流下;
(2)可以利用冰水混合物给反应容器降温,也可以调慢滴加过氧化氢的速度,故答案为:AB;
(3)①用乙醇洗涤过碳酸钠可减少固体的溶解,同时还能起干燥作用,故答案为:减少过碳酸钠的溶解损失,并带走水份利于干燥;
②滤液X中加入适量中加入适量NaCl固体,是为了增加钠离子浓度,促进过碳酸钠溶解平衡逆向移动,得到更多的沉淀,故答案为:增大钠离子浓度,降低过碳酸钠的溶解度;
(4)A、Na2S会被过碳酸钠氧化,使过碳酸钠失效,符合;
B、醋酸和碳酸钠反应,使过碳酸钠失效,符合;
C、碳酸氢钠和过碳酸钠不反应,不符合;
故答案为:AB;
(5)①样品中的碳酸钠加入氯化钡后滤液钡离子沉淀碳酸根离子,反应的离子方程式为:Ba2++CO32-=BaCO3↓,故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;
②实验过程中直接测定的物理量为样品的质量m1g、沉淀的质量m2g,沉淀物质的量=,设过碳酸钠物质的量为x,含有的碳酸钠物质的量为y,依据碳元素守恒得到2x+y=
、314x+106y=m1 ,x=
;过碳酸钠质量分数=
,故答案为:
.
③可能影响纯度分析的是沉淀时有没有将碳酸钠完全沉淀,或操作过程中有没有影响过碳酸钠的分解,故答案为:主要影响因素是沉淀是否完全及过碳酸钠有无分解.
氢氧化镁广泛用作阻燃剂和填充剂.已知MgCO3分解温度402℃,CaCO3分解温度900℃,以白云石(化学式MgCO3•CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)根据流程图,白云石“轻烧”分解的化学方程式为______
(2)“研磨”的目的是______
(3)加入氨水时发生反应的化学方程式为______;检验Mg(OH)2沉淀是否洗涤干净的方法是______
(4)本流程中可以循环利用的物质是______
(5)传统工艺是将白云石高温分解为氧化镁和氧化钙后提取,而该工艺采用轻烧白云石的方法,其优点是______.
正确答案
解:(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,分解生成氧化镁,方程式为MgCO3=△=MgO+CO2↑;
故答案为:MgCO3=△=MgO+CO2↑;
(2)“研磨”可以增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;
故答案为:增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;
(3)加入氨水,生成氢氧化镁沉淀,方程式为MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子,洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等,取洗涤液加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;
故答案为:MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;取少量最后一次洗涤液,加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;
(4)由流程图可知,(NH4)2SO4 、NH3可以循环利用;
故答案为:(NH4)2SO4 、NH3;
(5)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离;
故答案为:减少能源消耗或便于CaCO3分离;
故答案为:减少能源消耗,便于分离出CaCO3 或减少CO2的排放.
解析
解:(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,分解生成氧化镁,方程式为MgCO3=△=MgO+CO2↑;
故答案为:MgCO3=△=MgO+CO2↑;
(2)“研磨”可以增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;
故答案为:增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;
(3)加入氨水,生成氢氧化镁沉淀,方程式为MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子,洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等,取洗涤液加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;
故答案为:MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;取少量最后一次洗涤液,加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;
(4)由流程图可知,(NH4)2SO4 、NH3可以循环利用;
故答案为:(NH4)2SO4 、NH3;
(5)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离;
故答案为:减少能源消耗或便于CaCO3分离;
故答案为:减少能源消耗,便于分离出CaCO3 或减少CO2的排放.
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