【题目】实验室以扑热息痛(对乙酰氨基苯酚)为原料,经多步反应制甘素的流程如下:
AcHNOH扑热息痛非那西汀…甘素
步骤Ⅰ:非那西汀的合成
①将含有1.0 g扑热息痛的药片捣碎,转移至双颈烧瓶中。用滴管加入8 mL 1 mol/LNaOH的95%乙醇溶液。开启冷凝水,随后将烧瓶浸入油浴锅。搅拌,达沸点后继续回流15 min。
②将烧瓶移出油浴。如图所示,用注射器取1.0 mL的碘乙烷,逐滴加入热溶液中。继续将烧瓶置于油浴回流15 min。
③将烧瓶从油浴中抬起,取下冷凝管趁热用砂芯漏斗抽滤,滤去不溶的淀粉(药片的填充物)。将热滤液静置,得到沉淀。用另一个砂芯漏斗过滤得到非那西汀固体。
步骤Ⅱ:甘素的合成
①将非那西汀固体转移到圆底烧瓶中,加入5 mL 6 mol/L盐酸。加热回流15 min。
②加入NaHCO3调至pH为6.0~6.5,再向反应液中加1.37 g尿素和2滴乙酸。加热回流60 min。
③移出烧瓶,冷却,有沉淀析出,抽滤,用冰水洗涤,得到甘素。
(1)将药片捣碎所用的仪器名称为________________。
(2)实验中用油浴加热的优点是______________________。
(3)使用砂芯漏斗抽滤的优点是_________________且得到的沉淀较干燥。
(4)冷凝管的冷却水从________(填“a”或“b”)端进。
(5)步骤Ⅱ中向热溶液中加入NaHCO3中和,为避免大量CO2逸出,加入NaHCO3时应__________________。
(6)用冰水洗涤甘素固体的操作是_________________。
【答案】研钵 加热均匀,温度易于控制 加快过滤速度 a 分多次加入 向过滤器中加入冰水至刚刚没过固体,进行抽滤,再重复2次
【解析】
(1)固体物质粉碎应该在研钵中进行;
(2)油浴类似于水浴,可提供恒定的温度;
(3)抽滤速度较快;
(4)冷凝时应使冷却水充满冷凝管;
(5)为避免大量CO2溢出,可少量多次加入;
(6)洗涤固体,可用冰水至刚刚没过固体,进行抽滤,且重复2次。
(1)将固体药品研碎应该在硏钵中进行;
(2)油浴加热类似于水浴加热,可提供恒定的温度,且加热温度均匀,使反应温度易于控制;
(3)使用砂芯漏斗抽滤,能够增大被过滤的固体上下方的气体压强差,使液体可以快速流动,过滤速度较快,因此可加快过滤速度;
(4)冷凝时应使冷却水充满冷凝管,要采用逆流原理,冷却水应从下口进入上口排出,故冷却水要从a口进入;
(5)为避免大量CO2溢出,每次应生成少量CO2,则可采取少量多次加入的方法;
(6)洗涤固体,可向过滤器中加入冰水至刚刚没过固体,进行抽滤,为保证沉淀洗涤干净,同时又要防止因洗涤次数过多导致物质因溶解而损失,一般重复洗涤2~3次。
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【题目】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:
(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。
(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是__,装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。
(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
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【题目】为验证氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某化学研究性学习小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中的加热装置已略,气密性已经检验完毕):
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的阳离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是__________________________________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为________________,作用是_____________________________________________ 。
(3)A中发生反应的化学方程式________________________________________________。
(4)导致步骤Ⅲ中溶液变黄的离子反应是________________________________________,用________(写试剂化学式)检验氧化产物,现象是____________________________________________ 。
(5)能说明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式是_______________________________。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性:Cl2>Fe3+>SO2的是_______(填“甲”“乙”“丙”)。
过程Ⅳ,B溶液中含有的离子 | 过程Ⅵ,B溶液中含有的离子 | |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42﹣ |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42﹣ |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
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【题目】下列离子方程式正确的是
A.过氧化钠投入水中:Na2O2+2H2O=O2↑+2OH-+2Na+
B.用FeCl3腐蚀印刷电路板:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
C.在碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钠溶液:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
D.Fe与水蒸气反应:2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
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【题目】下图是元素周期表的一部分:
① | |||||||||||||||||
④ | ⑤ | ⑥ | |||||||||||||||
② | ③ | ⑦ | ⑧ | ||||||||||||||
Fe |
Ⅰ.用化学用语回答下列问题:
(1)①、②、⑥形成的化合物中存在的化学键类型有________。
(2)④、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______。
(3)写出②的离子结构示意图为__________。
(4)Y由②⑥⑧三种元素组成,它的水溶液是生活中常见的消毒剂。Y的水溶液与洁厕灵混合使用会产生一种有毒气体,该反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.A、B、C、D都是中学化学中常见的物质,其中A、B、C均含有同一种元素,在一定条件下相互转化关系如下(部分反应中的水已略去)。根据题意回答下列问题:
(1)若A是一种金属单质,C是淡黄色固体,写出C的一种用途_____;
(2)若A、B、C均为化合物且含有同一种金属元素,D是会造成温室效应的一种气体,请写出D的电子式_____,A和C反应的离子方程式 ___。
(3)若D是一种常见的过渡金属单质,原子核内有26个质子,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,检验此C溶液中金属离子的方法是________;又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化,写出该反应的离子方程式_________。
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【题目】向100mL FeI2溶液中逐渐通入C12,其中n(I2)、n(Fe3+)随通入n(C12)的变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 氧化性强弱:I2<Fe3+
B. n(Cl2)=0.12mol时,溶液中的离子主要有Fe2+、Fe3+、Clˉ
C. 由图可知,该FeI2溶液的浓度为1mol· L-l
D. n(C12):n(FeI2)=1:2时,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
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【题目】可通过下列流程回收废旧锂离子电池正极材料(LiCoO2,含少量Al、Fe)中的钴和锂。
回答下列问题:
(1)“酸溶、还原”过程中S2O32-转化为SO42-,LiCoO2参与反应的离子方程式为____________________________________。
(2)“废渣”的主要成分为___________________。
(3)“沉钴”过程中,当溶液的pH=10时,c(Co2+)=______mol· L-1(已知常温下KSP[Co(OH)2]=1.58×10-15)。
(4)在空气中加热Co(OH)2,固体残留率随温度的变化如图所示。
290℃时,完全脱水变为Co2O3,反应的化学方程式为_______________;500℃时的主要产物为_____________(填化学式);将1000℃时的分解产物1mol与2.2mol Na2O(稍过量)在充氩封闭管中共热,会生成鲜红色的晶体,该晶体的阴离子为正三角形结构,晶体的化学式为__________________。
(5)“滤液X”中最主要的溶质是_______________(填化学式)。
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【题目】下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是( )
A.装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4
B.装置B具有除杂和贮存气体的作用
C.实验结束后,振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色
D.利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱
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【题目】中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,如图所示,甲烷在催化作用下脱氢,在不同温度下分别形成等自由基,在气相中经自由基:CH2偶联反应生成乙烯(该反应过程可逆)
物质 | 燃烧热/(kJmol-1) |
氢气 | 285.8 |
甲烷 | 890.3 |
乙烯 | 1411.0 |
(1)已知相关物质的燃烧热如上表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式______________。
(2)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O,不含双键)该反应符合最理想的原子经济,则反应产物是____________(填结构简式)
(3)在400℃时,向初始体积为1L的恒压密闭反应,器中充入1 mol CH4,发生(1)中反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为25.0%。则:
①在该温度下,其平衡常数KC=____________。
②若向该反应器中通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),则C2H4的产率____________。(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”),理由是_______________________________。
③若反应器的体积固定,不同压强下可得变化如右图所示,则压强P1,P2的大小关系是____________。
(4)实际制备C2H4时,通常存在副反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。反应器和CH4起始量不变,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如右图所示。在温度高于600℃时,有可能得到一种较多的双碳有机副产物的名称是____________。
(5)C2H4、C2H6常常作为燃料电池的原料,请写出C2H4在NaOH溶液中做燃料电池的负极的电极反应方程式________________________________________________。
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