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15.亚硫酸钠和硫粉通过化合反应可制得硫代硫酸钠(Na2S2O3).
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在.有关物质的溶解度随温度变化曲线如图2所示.某研究小组设计了制备Na2S2O3•5H2O的装置图(如图1).

部分操作步骤如下:
①打开K1,关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热.
②C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当C中溶液的pH接近7时,即停止C中的反应,停止加热
③过滤C中的混合液,并将滤液进行处理,得到产品.
(1)步骤①中,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)步骤②中,“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在.“停止C中的反应”的操作是打开K2,关闭K1.
(3)步骤③中,“过滤”用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒(填仪器名称).将滤液进行处理过程是将滤液经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品.
依据反应2S2O32-+I2→S4O62-+2I-,可用I2的标准溶液测定产品的纯度.取5.5g产品配制成100mL溶液.取10mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050mol/L I2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如表所示.
编号1234
溶液的体积/mL10.0010.0010.0010.00
消耗I2标准溶液的体积/mL19.9919.9817.1320.03
(4)判断达到滴定终点的现象是加入最后一滴I2标准溶液后,溶液变蓝,且半分钟不改变.
(5)Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数是90.2%.(计算结果请用百分数表示并保留1位小数)(Na2S2O3•5H2O的式量为248)

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14.对叔丁基苯酚()工业用途广泛,可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等.实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH33CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚.实验步骤如下:
步骤l:组装仪器,用量筒量取2.2mL叔丁基氯(过量),称取1.6g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解,并装入滴液漏斗.
步骤2:向X中加入少量无水AlCl3固体作催化剂,打开滴液漏斗旋塞,迅速有气体放出.
步骤3:反应缓和后,向X中加入8mL水和1mL浓盐酸,即有白色固体析出.
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,得到粗产物,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8g.
(1)仪器X的名称为三颈(口)烧瓶.
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为
(3)图中倒扣漏斗的作用是防止倒吸.苯酚有腐蚀性,若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤.
(4)下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD(填选项字母).
A.量筒     B.容量瓶       C.滴定管      D.分液漏斗      E.长颈漏斗
(5)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为70.5%.(请保留三位有效数字)

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13.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:①CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$CH2=CH2,②CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:①乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚(CH3CH2OCH2CH3);②浓硫酸将乙醇脱水碳化.
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:

有关数据列表如下:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃一l309-1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是d;(填正确选项前的字母)
a.引发反应   b.加快反应速度  c.防止乙醇挥发  d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入c,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水    b.浓硫酸       c.氢氧化钠溶液       d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用b洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水    b.氢氧化钠溶液    c.碘化钠溶液    d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用蒸馏的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置d,其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.

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12.苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一.下面是它的一种实验室合成路线:

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇.回答下列问题:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸.配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水,再加入浓硫酸.
(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应.在装置中,仪器c的名称是球形冷凝管,其作用是回流(或使汽化的反应液冷凝).
(3)反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品.加人冷水的目的是便于苯乙酸析出.下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE(填标号).
A.分液漏斗  B.漏斗   C.烧杯   D.直形冷凝管   E.玻璃棒
(4)提纯粗苯乙酸的方法是重结晶,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是95%.
(5)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是取少量洗涤液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现.
(6)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应.

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11.依据氧化还原反应:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,欲采用滴定的方法测定FeSO4的质量分数,实验步骤如下:
①称量绿矾样品,配成100mL待测溶液,
②取一定体积待测液置于锥形瓶中,并加入一定量的硫酸,
③将标准浓度的KMnO4溶液装入滴定管中,调节液面至a mL处,
④滴定待测液至滴定终点时,滴定管的液面读数b mL,
⑤重复滴定2~3次.
(1)如何知道滴定到达终点?溶液由浅绿色变为紫红色,且半分钟后不变
下列操作会导致测定结果偏低的是C
A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C.读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
(2)下列每种量器的数量不限,在上述实验中,必须使用的有AD;
A.托盘天平      B.量筒       C.碱式滴定管       D.酸式滴定管.

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10.铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备氧化铝的主要原料.工业上提取氧化铝的工艺流程如下:

(1)沉淀A、B的成分分别是SiO2 、Fe(OH)3;步骤①中的试剂a是盐酸;
(2)步骤①②中加入试剂后进行的操作Ⅰ、Ⅱ的名称是过滤;
(3)步骤②中加入过量NaOH溶液发生反应的离子方程式是H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=[Al(OH)4]-
(4)步骤③中通入过量CO2气体而不加入过量盐酸的理由是过量盐酸能使生成的Al(OH)3溶解;
(5)准确称取8g铝土矿样品,加入一定量试剂a的溶液,使其中的Al2O3、Fe2O3恰好溶解;然后,向滤液中加入10mol•L-1的NaOH溶液,产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示,则样品中Al2O3的百分含量为63.75%.

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9.新的生产MnO2和锌的工艺简化流程框图如图(中间产物的固体部分已经略去):

软锰矿:MnO2含量≥65%、Al2O3含最为4%;闪锌矿:ZnS含量≥80%.FeS、CuS、CdS含量各为2%.滤液B中含金属离子:Zn2+,Mn2+,Fe2+,Al3+
试回答下列问题:
(1)软锰矿、闪锌矿与硫酸溶液共热时可析出硫.金属元素均转化为相应的硫酸盐(锰元素以-2价存在).则其中MnO2和FeS发生反应的离子方程式为3MnO2+2FeS+12H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe3++3Mn2++2S↓+6H2O;
(2)步骤③中的MnO2也可用下列BD (填序号)物质代替.(不考虑Mn2+的反应)
A. KMnO4固体B. H2O2         C.浓硝酸D.浓硫酸E.氯水
(3)加入化合物C后可得纯净的Z.nSO4,MnSO4溶液,C可以是ZnO,Zn(OH)2,Mn(OH)2 或MnCO3(或ZnCO3) (填一种含只种元素的化合物的化学式),产品D为H2SO4 (填化学式).
(4)电解过程中阳极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
(5)Ⅰ.将制得的MnO2(s)与KOH(s),KClO3(s)按比例混合,加热熔融(不断搅拌)可得KCl和K2MnO4的固体混合物;Ⅱ.再用5%的KOH溶液溶解得绿色(MnO42-的颜色)溶液;Ⅲ.向绿色溶液中通入适量CO2后,将溶液加热,并趁热滤去残渣(含MnO2(s));Ⅳ.将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得紫色KMnO4晶体.
①为了使MnO2,KOH,KC1O3恰好完全反应,三者的物质的量之比应为3:6:1;
②写出Ⅲ中生成KMnO4的化学方程式:2CO2+3K2MnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KMnO4+MnO2+2K2CO3
③Ⅲ中,需控制CO2的用量,若CO2过量,会使所得产品纯度降低,原因是CO2通入过量会生成溶解度小的KHCO3,随KMnO4晶体一起析出.

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8.亚硝酸钠(NaNO2)在肉类制品加工中常用作发色剂,防腐剂.某活动小组在实验室中利用Na2O2+2NO═2NaNO2反应来制备亚硝酸钠,装置如图所示(部分夹持装置略去).

已知:①3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;②酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+
具体操作:如图连接装置,检验气密性后,装入药品.实验开始前先通入常见气体X一段时间,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热控制B中导管均匀地产生气泡,直至E中淡黄色粉末完全变为白色固体.
(1)气体X的化学式为N2,其作用是排尽系统内空气,以免生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化.
(2)上述装置中,仪器C的作用是防止B中溶液倒吸.B中观察到的主要现象是铜片减小、溶液变蓝色、有气泡冒出.
(3)该活动小组制取的NaNO2产品不纯,杂质为NaOH(填化学式);为提高产品的纯度,对上述实验装置进行的改进是装置DE之间和装置EF之间添加干燥装置.
(4)请设计实验证明产品中含有NO2-取少量E中白色固体加入稀盐酸产生无色气体,遇到空气变化为红棕色证明固体中含有亚硝酸根离子(简述实验操作、现象和结论).
(5)称取该小组产品4.5g溶于水配成500mL溶液,取50mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定,实验数据如表所示:
滴定次数1234
KMnO4溶液体积/mL20.8020.0120.0019.99
第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是abd(填字母).
a.酸式滴定管未用标准液润洗
b.锥形瓶用水洗净后又用待测液润洗
c.滴定前仰视读数,滴定终点平视读数
d.滴定结束后滴定管尖嘴处仍悬有液滴
根据表中数据,计算产品中亚硝酸钠的质量分数76.7%.

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7.某化学实验小组用0.2000 mol/L的酸性KMnO4溶液测定草酸晶体的纯度(草酸晶体化学式为H2C2O4•2H2O,杂质不与KMnO4反应).实验步骤如下:
(1)称取13.0 g草酸晶体,配成250.00 mL水溶液.此操作过程所需用到的仪器是:天平(含砝码)、烧杯、药匙、玻璃棒、胶头滴管和250 mL容量瓶
(2)量取草酸溶液25.00 mL放入锥形瓶中,用0.2000 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定.
①量取25.00 mL草酸溶液的仪器是25mL酸式滴定管(或25mL移液管).
②滴定时,KMnO4溶液应装在酸式 (填“酸式”、“碱式”)滴定管中.
③滴定时所发生反应的离子方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
④滴定达到终点的标志是加入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色.
(3)按正确操作测得有关数据记录如下:
滴定次数草酸溶液体积酸性KMnO4溶液体积
滴定前读数/m L滴定后读数/m L
第一次25.000.2020.58
第二次25.004.0024.40
第三次25.002.38a
①a的读数如图所示,则a=22.80;
②草酸晶体的纯度为98.86%(结果保留两位小数).
(4)在上述实验中,下列操作(其它操作正确)一定会造成测定结果偏高的是BD.
A.称取13.0 g草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘
B.锥形瓶水洗后用草酸溶液润洗
C.读取KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.盛KMnO4溶液的酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失.

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6.小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时,他取了两只试管,均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L  H2C2O4(乙二酸,又名草酸,是二元弱酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于凉水中,记录溶液褪色所需的时间.
①需要用硫酸来酸化KMnO4溶液(填字母)A.硫酸  B.盐酸  C.硝酸
褪色所需时间tA<tB(填“>”、“=”或“<”).
②写出该反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O.
(2)实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250mL溶液:准确称量5.0g乙二酸样品,配成250mL溶液.
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol/LKMnO4溶液装入酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作.
当反应中生成的锰离子具有催化作用,所以随后褪色会加快,当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内的颜色恰好变成紫红色且半分钟不变化,证明达到滴定终点.
③计算:再重复上述操作2次,记录实验数据如下:
序号滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)
10.0020.10
21.0020.90
30.0021.10
已知H2C2O4的相对分子质量为90,则此样品的纯度为90.00%.
④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是ACD.
A.未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外
E.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视.

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