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课时跟踪练36一、选择题1.(2021·肇庆高要区第一中学月考)按下述实验方法制备气体,合理又实用的是()A.锌粒与稀硝酸反应制备H2B.加热分解NH4Cl固体制备NH3C.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D.大理石与浓硫酸反应制备CO2解析:硝酸具有强氧化性,锌粒与稀硝酸反应不能放出H2,故不选A;NH4Cl受热分解为氨和氯化氢,氨和氯化氢遇冷又生成氯化铵,不能用加热分解NH4Cl固体的方法制备NH3,故不选B;亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、水,故选C;大理石与浓硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙附着于碳酸钙表面,阻止反应继续进行,不能用碳酸钙和硫酸反应制备CO2,故不选D。答案:C2.(2021·肇庆第一中学月考)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()A.制取SO2B.验证漂白性C.收集SO2D.尾气处理解析:Cu与稀硫酸不能反应,与浓硫酸混合加热可以制取二氧化硫气体,因此不能制取得到SO2气体,A项错误;SO2具有漂白性,能够与品红溶液结合产生无色物质,因此使用该装置可以验证其漂白性,B项正确;SO2气体的密度比空气大,应该使用向上排空气方法收集,导气管应该是长进短出,C项错误;SO2是大气污染物,但SO2与NaHSO3溶液不能反应,不能用该溶液进行尾气处理,应该使用NaOH溶液进行吸收,D项错误。答案:B3.(2021·隆化存瑞中学月考)实验室中某些气体的制取、干燥及收集装置如图所示(省略夹持装置和尾气处理装置),仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,合理的是()选项a中物质b中物质c中干燥剂d收集气体A浓硫酸亚硫酸钠无水氯化钙SO2B稀硫酸大理石无水氯化钙CO2C稀硝酸铜片碱石灰NOD浓氨水熟石灰碱石灰NH3解析:亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫,用无水氯化钙干燥二氧化硫,用向上排空气法收集二氧化硫,故选A;硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,附着在碳酸钙表面,使硫酸和碳酸钙的反应不能持续进行,所以实验室不用硫酸和大理石制取二氧化碳气体,一般用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,故不选B;NO与氧气反应生成NO2,所以不能用排空气法收集NO,故不选C;浓氨水和生石灰反应放出氨,用碱石灰干燥氨,用向下排空气法收集氨,故不选D。答案:A4.(2021·茂名第一中学月考)用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是()A.用图1所示的装置收集并测量NO的体积B.用图2所示的装置制备少量NH3C.用图3所示的装置制取少量乙酸乙酯D.用图4所示的装置吸收多余的NH3解析:NO难溶于水,可以用排水方法收集,NO气体将广口瓶中的水排入量筒中,可根据量筒中水的体积读数确定NO的体积,A符合题意;NH4Cl不稳定,受热分解产生NH3、HCl,二者遇冷再化合形成NH4Cl,因此不能制取得到NH3,B不符合题意;Na2CO3饱和溶液能够溶解乙醇,反应消耗乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,但若导气管伸入液面以下,会引起倒吸现象的发生,故应该在液面上,因此该装置不能制取得到乙酸乙酯,C不符合题意;NH3极容易溶于水,直接通入水中会引发倒吸现象的发生,为使气体被充分吸收,同时防止倒吸现象的发生,因此在导气管末端安装一个倒扣漏斗,漏斗边缘紧贴水面,D不符合题意。答案:A5.(2021·茂名第十七中学月考)一种以海绵铜(Cu)为原料制备CuCl的工艺流程如图。已知:CuCl为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化。下列说法不正确的是()A.“溶解”过程中硫酸只表现了酸性B.“还原”过程中有白色沉淀生成C.“过滤”用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒D.为提高CuCl的产率和纯度,可采用乙醇洗涤、真空干燥解析:硝酸根在酸性条件下的强氧化性,可将海绵铜(Cu)氧化溶解,过滤除杂后得到含有硫酸铜的滤液,加入亚硫酸钠、氯化钠在溶液中发生反应2Cu2++SOeq\o\al(2-,3)+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SOeq\o\al(2-,4)+2H+,过滤后得到CuCl粗产品,经洗涤、干燥得到纯净的CuCl。据此分析解答。“溶解”过程中硝酸根表现氧化性,H2SO4表现了酸性,故A项正确;“还原”程中发生反应2Cu2++SOeq\o\al(2-,3)+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SOeq\o\al(2-,4)+2H+,有白色的CuCl沉淀生成,故B项正确;“过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,漏斗为普通漏斗,不是分液漏斗,故C项错误;由题中信息可知,CuCl为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化,则可采用乙醇洗涤,为避免CuCl发生氧化,可真空干燥,D项正确。答案:C6.(2021·蚌埠二中月考)有机物实验中,下列装置或操作不能达到实验目的的是()选项实验装置目的A除去溴苯中的苯B制备并检验乙烯C检验制取乙炔时的气体产物D实验室制乙酸乙酯解析:苯和溴苯沸点不同,除去溴苯中的苯可用蒸馏的方法,故A不选;浓硫酸与乙醇混合加热,会产生二氧化硫,也能使溴水褪色,故B选;用电石制取的乙炔中含有硫化氢等气体,要先用硫酸铜溶液除去,再用酸性高锰酸钾溶液检验制取乙炔时的气体产物,故C不选;实验室制乙酸乙酯用乙醇、醋酸、浓硫酸混合加热,用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故D不选。答案:B7.(2021·阳江第一中学月考)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图。下列叙述错误的是()A.沉淀A为Al(OH)3B.合理处理废铁屑有利于保护环境和资源再利用C.加入H2O2的作用是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+D.溶液B的pH越大越好,有利于碱式硫酸铁的生成解析:酸浸液中有Fe2+和Al3+,加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的Al3+形成Al(OH)3沉淀,A项正确;废铁屑扔掉会污染环境、浪费资源,故合理处理废铁屑有利于保护环境和资源再利用,B项正确;溶液A中含Fe2+,加入H2O2的作用是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,Fe3+再水解形成碱式硫酸铁,C项正确;溶液B的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时,Fe3+水解程度较弱,当pH偏大时,Fe3+会水解变成氢氧化铁沉淀,得不到碱式硫酸铁,D项错误。答案:D8.(2021·西北工业大学附属中学月考)苯甲酸的熔点为122.13℃,微溶于水,易溶于酒精,实验室制备少量苯甲酸的流程如图。下列叙述不正确的是()A.得到的苯甲酸固体用酒精洗涤比用水洗涤好B.加入KMnO4后紫色变浅或消失,有浑浊生成C.操作1为过滤,操作2为酸化,操作3为过滤D.冷凝回流的目的是提高甲苯的转化率解析:由流程可知,甲苯被高锰酸钾氧化生成苯甲酸钾、二氧化锰,操作1为过滤,分离出苯甲酸钾溶液,且苯甲酸的溶解度不大,则操作2中加强酸生成苯甲酸,操作3为过滤,分离出苯甲酸固体。据此分析解答。苯甲酸微溶于水,易溶于酒精,为避免因重新溶解而损失,应用水洗涤好,故A项错误;由反应物、生成物可知,加入KMnO4反应后,Mn元素的化合价降低,生成二氧化锰,则紫色变浅或消失,有浑浊生成,故B项正确;由上述分析可知,操作1为过滤,操作2为酸化,操作3为过滤,故C项正确;冷凝回流可使反应物充分反应,目的是提高甲苯的转化率,故D项正确。答案:A9.(2021·杭州富阳中学月考)某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,向装置中通入一段时间的N2,排尽装置内的空气。已知:在溶液中FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色),该反应可用于检验NO。下列说法不正确的是()A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B.若观察到装置H中红色粉末变黑色,则NO与Cu发生了反应C.实验结束后,先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞D.装置J收集的气体中一定不含NO解析:稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮能够被氧气氧化,因此实验前需要通入氮气,排尽装置中的空气,硝酸具有挥发性,生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气,可以通过水吸收后再干燥,干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应,未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。由以上分析可知,装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液,A项正确;NO和Cu反应,铜被氧化为CuO,所以若观察到装置H中红色粉末变黑色,则NO与Cu发生了反应,B项正确;实验结束后,为了防止倒吸,需要先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞,C项正确;由于FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应,装置J收集的气体中可能含有NO,D项错误。答案:D10.(2021·贵溪实验中学月考)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成中的一种重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如图。下列说法不正确的是()A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎B.“滤渣”的主要成分在高温下可与铝单质发生化学反应C.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同D.“反应Ⅲ”为非氧化还原反应解析:根据流程图可知,铝土矿加入过量NaOH溶液,由于Fe2O3与NaOH不反应,则滤渣为Fe2O3,滤液中的溶质为偏铝酸钠,加入NaHCO3反应生成Al(OH)3,则滤渣2为Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3,电解Al2O3得到O2和Al,Al在纯净的Cl2中燃烧得到AlCl3,AlCl3和NaH发生反应Ⅲ得到NaAlH4。“碱溶”时将铝土矿粉碎可提高固体与酸的接触面积增大反应速率,提高“碱溶”效率,故A项正确;由上述分析可知,“滤渣”的主要成分为Fe2O3,可以与Al单质在高温下发生铝热反应生成Fe和Al2O3,故B项正确;反应Ⅰ为偏铝酸钠和NaHCO3的反应,反应的离子方程式为AlOeq\o\al(-,2)+HCOeq\o\al(-,3)+H2O=COeq\o\al(2-,3)+Al(OH)3↓,原理为“强酸制弱酸”,泡沫灭火器的原理3HCOeq\o\al(-,3)+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑,是相互促进的水解反应,两者原理不同,故C项错误;AlCl3和NaH发生反应Ⅲ得到NaAlH4,反应的化学方程式为4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl,所有元素化合价均为发生改变,所以是非氧化还原反应,故D项正确。答案:C11.溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水、易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下(已知步骤Ⅲ的滤液中不含NHeq\o\al(+,4))。下列说法错误的是()A.试剂a可以是生石灰,试剂b是氢溴酸B.步骤Ⅴ所含的操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C.为将杂质离子除尽,步骤Ⅱ需加过量试剂a,保证溶液呈强碱性D.工业上常用氨与溴、石灰乳反应制取溴化钙,若反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为3∶2,则产物中会生成一种无色气体解析:工业大理石(含少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙,工业大理石加入氢溴酸溶液生成溴化钙、溴化铝、溴化铁,然后向溶液中加入试剂a,目的是除去Al3+、Fe3+等杂质,除杂质不能引入新杂质,Al3+、Fe3+能与碱反应生成沉淀,a可选取氢氧化钙或生石灰,反应后过滤,滤去沉淀,向滤液中加入试剂b,目的是除去过量的碱,最后溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到CaBr2·H2O,再进行加热,得到纯净的溴化钙。据此分析解答,由分析可知,加入试剂a的目的是除去Al3+、Fe3+等杂质,可以是生石灰,加入试剂b的目的是除去过量的碱,除杂质不能引入新杂质,因为最后要制取溴化钙,试剂b是氢溴酸,A项正确;要从溶液中得到溴化钙,步骤V所含的操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干-,导致Al3+无法除去,C项错误;氨与溴、石灰乳反应制取溴化钙,反应中氧化剂为溴单质,还原剂为氨,反应中1mol溴得到2mol电子,设溴的物质的量为3mol,得到的电子为6mol,还原剂氨中氮的化合价为-3,根据得失电子守恒,2mol氨要失去6mol电子,氮元素就要由-3价变为0价生成氮气,氮气为无色气体,D项正确。答案:C12.(2021·平阴第一中学月考)以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料,根据下列流程可制备K2Cr2O7。下列说法正确的是()A.煅烧时没有发生氧化还原反应B.滤渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3C.可循环使用的物质是CO2和Na2CO3D.由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入KOH解析:向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧,发生如下反应:4Na2CO3+2Cr2O3+3O2eq\o(=,\s\up17(煅烧),\s\do18())+CO2↑,用水浸之后,溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3,向溶液中通入二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,过滤,滤液中含有Na2CrO4、Na2CO3,再向溶液中加硫酸,2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O,再向溶液中加入KCl固体,就会+2Cr2O3+3O2eq\o(=,\s\up17(煅烧),\s\do18())4Na2CrO4+4CO2↑,煅烧时有氧化还原反应,故A项错误;用水浸之后,溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3,向溶液中通入二氧化碳,会生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,故B项错误;从上述流程图可知,CO2和Na2CO3均可循环使用,故C+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O,再向溶液中加入KCl固体,就会有K2Cr2O7晶体析出,故D项错误。答案:C二、非选择题13.(2021·东莞第一中学月考)无水三氯化铁常用于净水剂、印染的媒染剂、印刷制版时的腐蚀剂,在化学工业中还可制造其他铁盐,及处理肥皂提取粗甘油等。它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如图所示:回答下列问题:(1)装置A的作用是__________________,通入氯气后,装置A中观察到有酸雾产生,原因是________________________________________________________________________。(2)装置C中P2O5的作用是___________________________________________________,请写出装置D中反应的化学方程式:__________________________________________。(3)在E、G处收集产物是利用了FeCl3________的性质;实验过程中若F处出现堵塞,则在B处可观察到的现象是________________________________________________________。(4)装置H的作用是_________________________________________________________;装置Ⅰ中发生反应的离子方程式是____________________________________________________________________________________________________________________。(5)某同学用11.2g干燥铁粉制得无水FeCl3样品29.9g,该次实验的产率是________。(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3,其化学反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:该实验的目的是制备FeCl3。由于FeCl3易水解,故要先将潮湿Cl2通过装置A,以获得干燥的Cl2,其中潮湿的氯气通过浓硫酸时,水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出,三氧化硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾,故需要装置C来除去酸雾;装置D为Fe和Cl2反应生成FeCl3的装置;装置E、G为FeCl3的收集装置;装置B、I为Cl2的吸收装置;由于FeCl3易升华,在E、G中可得到固体FeCl3,则有部分FeCl3固体会在F中积累,可能会引起堵塞,这时Cl2会进入到B中被吸收以防止污染环境;为防止装置I中的水蒸气进入G中,需装置H来吸收装置I中的水蒸气,以防止G中FeCl3水解。据此分析解答。(1)装置A的作用是干燥Cl2,以获得干燥的Cl2;通入Cl2后,装置A中观察到有酸雾产生,其原因是潮湿的氯气通过浓硫酸时,水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出,三氧化硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾。(2)装置C中P2O5的作用是除去酸雾;D中Fe和干燥的Cl2发生反应,化学方程式为2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up17(△))2FeCl3。(3)在E、G处收集产物是利用了FeCl3易升华的性质;若F处出现堵塞,在B处可观察到有气泡产生。(4)FeCl3易潮解,装置H可以防止装置I中水蒸气进入装置G中使氯化铁发生水解;装置I用来吸收Cl2,相应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。(5)n(Fe)=eq\f(m(Fe),M(Fe))=eq\f(11.2g,56g·mol-1)=0.2mol,则理论上,反应产生0.2molFeCl3,即32.5g,则该次实验的产率为eq\f(29.9g,32.5g)×100%=92%。(6)该反应的化学方程式为FeCl3·6H2O+6SOCl2eq\o(=,\s\up17(△))FeCl3+12HCl+6SO2。答案:(1)干燥Cl2潮湿的氯气通过浓硫酸时,水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出,三氧化硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾(2)除去酸雾2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up17(△))2FeCl3(3)易升华B处有气泡产生(4)防止装置Ⅰ中水蒸气进入装置G中使氯化铁发生水解Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(5)92%(6)FeCl3·6H2O+6SOCl2eq\o(=,\s\up17(△))FeCl3+12HCl+6SO214.(2021·阳春第二中学月考)硫代硫酸铵(NH4)2S2O3是一种快速定影剂。某实验小组采用如下方法制备(NH4)2S2O3溶液,并模拟AgBr胶片定影过程探究定影原理。已知:硫代硫酸盐露置在空气中容易被氧化。请回答下列问题:Ⅰ.制备BaS2O3(图中夹持和加热装置省略)。(1)仪器A的名称是________。(2)反应开始前通入一段时间N2的目的是_____________________________________________________________________________________________________________。(3)将混合溶液加热后冷却片刻,观察到有大量菱片状BaS2O3·H2O沉淀析出。从反应后的浊液中获得BaS2O3的一系列操作是________、________、一定条件下脱水干燥。Ⅱ.制备(NH4)2S2O3溶液。(4)将BaS2O3缓慢倾入(NH4)2SO4溶液中,搅拌后发生反应:BaS2O3+(NH4)2SO4=(NH4)2S2O3+BaSO4,列式计算说明该反应进行较为完全的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。已知:该反应温度下,Ksp(BaS2O3)=1.0×10-4、Ksp(BaSO4)=1.0×10-10;一般认为K>105时反应进行较完全,K<10-5时反应难以进行。(5)经实验得到的(NH4)2S2O3溶液中可能含有少量(NH4)2SO4,为验证SOeq\o\al(2-,4)的存在,选择相应试剂完成如下实验。限选试剂:稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液。实验操作实验现象原因解释ⅰ.取少量待测(NH4)2S2O3溶液于试管中,滴加过量的________溶液出现黄色浑浊,有刺激性气味气体产生用离子方程式解释实验现象:________ⅱ.静置,取上层清液滴加适量________________待测液中含有SOeq\o\al(2-,4)Ⅲ.(NH4)2S2O3定影原理探究。(6)S2Oeq\o\al(2-,3)具有络合能力,能和Ag+形成[Ag(S2O3)2]3-,因此(NH4)2S2O3溶液能够溶解胶片中未曝光的AgBr使胶片快速成像。用离子方程式解释AgBr溶解的原因:____________________________________________________________________________________。解析:Ⅰ.(1)根据图示,仪器A的名称是分液漏斗。(2)硫代硫酸盐露置在空气中容易被氧化,反应开始前通入一段时间N2,可以排尽装置中的空气,防止硫代硫酸盐被氧化。(3)获得BaS2O3沉淀的一系列操作是过滤、洗涤、一定条件下脱水干燥。Ⅱ.(4)将BaS2O3缓慢倾入(NH4)2SO4溶液中,搅拌后发生反应BaS2O3+(NH4)2SO4=(NH4)2S2O3+BaSO4,离子方程式为BaS2O3+SOeq\o\al(2-,4)=S2Oeq\o\al(2-,3)+BaSO4,则K=eq\f(c(S2Oeq\o\al(2-,3)),c(SOeq\o\al(2-,4)))=eq\f(c(S2Oeq\o\al(2-,3))×c(Ba2+),c(SOeq\o\al(2-,4))×c(Ba2+))=eq\f(Ksp(BaS2O3),Ksp(BaSO4))=eq\f(1.0×10-4,1.0×10-10)=106>105,则反应进行较完全。(5)ⅰ.取少量待测(NH4)2S2O3溶液于试管中,滴加过量酸,会发生歧化反应,生成S单质和二氧化硫,即溶液出现黄色浑浊,有刺激性气味气体产生,离子方程式为S2Oeq\o\al(2-,3)+2H+=S↓+SO2↑+H2O,硝酸有氧化性,硫酸会影响下面的反应,则加的酸为稀盐酸。ⅱ.验证SOeq\o\al(2-,4),一般用BaCl2,现象为有白色沉淀生成,静置,取上层清液滴加适量BaCl2溶液,如有白色沉淀生成,则待测液中含有SOeq\o\al(2-,4)。+2S2Oeq\o\al(2-,3)=[Ag(S2O3)2]3-+Br-。答案:Ⅰ.(1)分液漏斗(2)排尽装置中的空气,防止硫代硫酸盐被氧化(3)过滤洗涤Ⅱ.(4)K=eq\f(c(S2Oeq\o\al(2-,3)),c(SOeq\o\al(2-,4)))=eq\f(c(S2Oeq\o\al(2-,3))×c(Ba2+),c(SOeq\o\al(2-,4))×c(Ba2+))=eq\f(Ksp(BaS2O3),Ksp(BaSO4))=eq\f(1.0×10-4,1.0×10-10)=106>105(5)稀盐酸S2Oeq\o\al(2-,3)+2H+=S↓+SO2↑+H2OBaCl2溶液有白色沉淀生成Ⅲ.(6)AgBr+2S2Oeq\o\al(2-,3)=[Ag(S2O3)2]3-+Br-15.(2021·茂名第一中学月考)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:[装置]+H2O。[数据]物质相对分子质量密度/(g·cm-3)沸点/℃水中溶解性异戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸异戊酯1300.8670142难溶[实验步骤]在A中加入4.4g的异戊醇、6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。回答下列问题:(1)仪器B的名称是__________。(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是__________,第二次水洗的主要目的是________________________________________________________________________。(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后__________(填字母)。a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是__________________________________________。(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_____________________________________________________。(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是______(填字母)。(7)本实验的产率是__________(填字母)。a.30%b.40%c.60%d.90%(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”),原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)由实验装置图可知,仪器B为球形冷凝管。(2)由题意可知,反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和醋酸,用饱和碳酸氢钠溶液既可以除去未洗净的醋酸,也可以降低酯的溶解度,则第二次水洗主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠。(3)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层;分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙酸异戊酯从上口倒出,所以正确的操作为d。(4)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动,增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高,则加入过量乙酸的目的是提高醇的转化率。(5)实验中加入少量无水硫酸镁,可以与酯中少量的水分结合形成七水硫酸镁晶体,达到干燥酯的目的。(6)在蒸馏操作中,温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处,所以ad项错误;c中使用的是球形冷凝管容易使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,因此仪器及装置安装正确的是b。(7)乙酸的物质的量为eq\f(6.0g,60g·mol-1)=0.1mol,异戊醇的物质的量为eq\f(4.4g,88g·mol-1)=0.05mol,由方程式可知,反应中乙酸过量,则乙酸异戊酯的产率为eq\f(\f(3.9g,130g·mol-1),0.05mol)×100%=60%。(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有异戊醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此会导致产率偏高。答案:(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氢钠(3)d(4)提高醇的转化率(5)干燥乙酸异戊酯(6)b(7)c(8)高会收集少量未反应的异戊醇16.DCCNa(二氯异氰尿酸钠)固体是一种高效、安全的消毒剂,20℃以上易溶于水,其溶液在温度较高时不稳定;(CNO)3H3(氰尿酸)为三元弱酸。回答下列问题:Ⅰ.制备DCCA(二氯异氰尿酸)的装置如图。主要反应有:碱溶:(CNO)3H3+2NaOH=(CNO)3Na2H+2H2OΔH<0;氯化:(CNO)3Na2H+2Cl2=(CNO)3Cl2H+2NaClΔH<0。(1)用烧碱固体配制实验所需40%的NaOH溶液,下列仪器中不需要的是__________(写名称)。(2)装置A中反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置B用冰水浴的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)装置C中的溶液是__________,其作用是_________________________________________________________________________________________________________。(5)碱溶时若氢氧化钠过量,(CNO)3Na2H中可能混有的杂质是__________。Ⅱ.制备DCCNa。(6)“中和”反应的化学方程式为__________________________
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