【题目】实验室用氧化锌作催化剂、以乙二醇和碳酸氢钠为复合解聚剂常压下快速、彻底解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,同时回收对苯二甲酸和乙二醇。反应原理如下:
实验步骤如下:
步骤1:在题图1所示装置的四颈烧瓶内依次加入洗净的矿泉水瓶碎片、氧化锌、碳酸氢钠和乙二醇,缓慢搅拌,油浴加热至180 ℃,反应0.5 h。
步骤2:降下油浴,冷却至160 ℃,将搅拌回流装置改为图2所示的搅拌蒸馏装置,水泵减压,油浴加热蒸馏。
步骤3:蒸馏完毕,向四颈烧瓶内加入沸水,搅拌。维持温度在60 ℃左右,抽滤。
步骤4:将滤液转移至烧杯中加热煮沸后,趁热边搅拌边加入盐酸酸化至pH为1~2。用砂芯漏斗抽滤,洗涤滤饼数次直至洗涤滤液pH=6,将滤饼摊开置于微波炉中微波干燥。
请回答下列问题:
(1) 步骤1中将矿泉水瓶剪成碎片的目的是______________________________。
(2) 步骤2中减压蒸馏的目的是____________________,蒸馏出的物质是________。
(3) 抽滤结束后停止抽滤正确的操作方法是________。若滤液有色,可采取的措施是________。
(4) 该实验中,不采用水浴加热的原因是________。
【答案】增大接触面积,加快解聚速率,且有利于搅拌 降低蒸馏温度,防止引起副反应 乙二醇 拔下抽气泵与吸滤瓶间的橡皮管,再关闭抽气泵 加入活性炭脱色 水浴温度不能超过100 ℃
【解析】
(1) 根据反应速率的影响因素进行分析;
(2)降低蒸馏温度,防止引起副反应,采用减压蒸馏;蒸馏出的物质是乙二醇;
(3) 根据抽滤操作进行分析;
(4)水浴温度不能超过100 ℃,据此分析。
(1) 为了增大接触面积,加快解聚速率,且有利于搅拌,步骤1中将矿泉水瓶剪成碎片;
(2)降低蒸馏温度,防止引起副反应,步骤2采用减压蒸馏的方法;蒸馏出的物质是乙二醇;
(3) 抽滤结束后停止抽滤时应拔下抽气泵与吸滤瓶间的橡皮管,再关闭抽气;若滤液有色,可加入活性炭脱色;
(4) 该实验中,温度超过100 ℃,而水浴温度不能超过100 ℃,不采用水浴加热。
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【题目】阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 1L0.1mol·NH4Cl溶液中, 的数量为0.1
B. 2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1
C. 标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2
D. 0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2
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【题目】全固态锂硫电池能力密度高、成本低、其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法不正确的是( )
A. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
B. 电池工作时间越长,电极a极Li2S2的含量越高
C. 电池充电时,a极发生的反应为:3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6
D. 电池充电时,b极接外接电源的负极,每通过0.04mol电子b极增重0.28g
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【题目】(1)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共28L,质量为51g。其中CO2的质量为_____g,混合气体中CO的物质的量分数为____。混合气体的平均摩尔质量为_______。
(2)同温同压下,同质量的NH3和H2S气体体积比为______,原子个数之比为______,密度之比为________。
(3)在120℃时分别进行如下四个反应(除S外其它物质均为气体):
A.2H2S+O2=2H2O+2S↓ B.2H2S+3O2=2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2=2H2O+2CO2 D.C4H8+6O2=4H2O+4CO2
若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是___________;符合d前>d后和V前>V后的是___________(填写反应的代号)。
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【题目】氟铝酸钠(Na3AlF6)是工业炼铝中重要的含氟添加剂。实验室以氟石(CaF2)、石英和纯碱为原料模拟工业制备氟铝酸钠的流程如下:
(1) “煅烧”时,固体药品混合后应置于________(填仪器名称)中加热。
(2) 通过控制分液漏斗的活塞可以调节添加液体的速率。调溶液pH接近5时,滴加稀硫酸的分液漏斗的活塞应如下图中的________(填序号)所示。
(3) 在酸性废水中加入Al2(SO4)3、Na2SO4混合溶液,可将废水中F-转换为氟铝酸钠沉淀。
① 该混合溶液中,Al2(SO4)3与Na2SO4的物质的量之比应≥________(填数值)。
②在不改变其他条件的情况下,加入NaOH调节溶液pH。实验测得溶液中残留氟浓度和氟去除率随溶液pH的变化关系如图所示。pH>5时,溶液中残留氟浓度增大的原因是________。
(4) 若用CaCl2作为沉淀剂除去F-,欲使F-浓度不超过0.95 mg·L-1,c(Ca2+)至少为________mol·L-1。[Ksp(CaF2)=2.7×10-11]
(5) 工业废铝屑(主要成分为铝,少量氧化铁、氧化铝)可用于制取硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·18H2O]。
①请补充完整由废铝屑为原料制备硫酸铝晶体的实验方案:取一定量废铝屑,放入烧杯中,____________________________________________________________,得硫酸铝晶体。[已知:pH=5时,Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时,Al(OH)3沉淀开始溶解。须使用的试剂:3 mol·L-1 H2SO4溶液、2 mol·L-1 NaOH溶液、冰水]
②实验操作过程中,应保持强制通风,原因是________。
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【题目】氢能是重要的新能源,储氢技术的开发对于氢能源的推广应用是一个非常关键的技术。其中有一种方法是借助有机物储氢,其装置如图所示(忽略其它有机物,且涉及到有机物均为气体),回答下列问题:
(1)该电池中A的电极名称为______
(2)写出D极生成目标产物的电极反应式______
(3)D极收集到新生成的气体有______;通过此方法储氢后,共收集到混合气体的物质的量为______
(4)该储氢装置的电流效率为______(计算结果保留三位有限数字。已知:电流效率=生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%)
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【题目】冬季的降雪给交通带来了诸多不便,其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果最好的融雪剂,下列关于醋酸钾的说法正确的是( )
A.1 molCH3COOK的质量为98g/mol
B.含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量是1mol
C.一个CH3COO-的质量约为g
D.CH3COOK摩尔质量就是它的相对分子质量
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【题目】现有FeCl3、AlCl3的混合溶液100mL,逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图。
(1)a点对应的沉淀为________________(填化学式)。
(2)计算原混合液中FeCl3的物质的量浓度为多少_______________
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【题目】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是____。
②正极的电极反应式是____。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是____。
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 约10% | 约3% |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因:____。
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