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            • 1. (2016•漳州二模)苯甲酸是一种重要的化工原料.实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:
              名称性状熔点(℃)沸点(℃)密度(g/mL)溶解性
              乙醇
              甲苯无色液体易燃易挥发-95110.60.8669不溶互溶
              苯甲酸白色片状或针状晶体112.4
              (100℃左右升华)
              2481.2659微溶易溶
              苯甲酸在水中的溶解度如表:
              温度/℃41875
              溶解度/g0.20.32.2
              某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸,并测定所得样品的纯度,步骤如下:
              一制备苯甲酸在三颈烧瓶中加入2.7mL甲苯、100mL水和2~3片碎瓷片,开动电动搅拌器,a中通入流动水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加入8.5g高锰酸钾,继续搅拌约4~5h,直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌,静置.
              二分离提纯
              在反应混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反应,过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中
              冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,挤压去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗产品.
              三测定纯度
              称取mg产品,配成100.00mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞,然后用标准浓度KOH溶液滴定.
              请回答下列问题:
              (1)装置a的名称是    ,其作用为    
              (2)甲苯被高锰酸钾氧化的原理为:

              请完成并配平该化学方程式.
              (3)分离提纯过程中加入的草酸是一种二元弱酸,反应过程中有酸式盐和无色气体生成.加入草酸的作用是    ,请用离子方程式表示反应原理    
              (4)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是    
              (5)要将粗产品进一步提纯,最好选用下列    操作.(选填字母)
              A、溶于水后过滤   B、溶于乙醇后蒸馏   C、用甲苯萃取后分液   D、升华
              (6)测定纯度步骤中,滴定终点溶液的颜色变化是    
              若m=1.2000g,滴定时用去0.1200mol•L-1标准KOH溶液20.00mL,则所得产品中苯甲酸的质量分数为    
            • 2. 甲酸(HCOOH)熔点8.4℃,沸点100.7℃,能与水、乙醇互溶,具有较强的还原性.加热至160℃即分解成二氧化碳和氢气.
              (1)实验室中向加热至80℃-90℃的浓硫酸中逐滴滴入甲酸,再缓慢加热可制得一氧化碳:HCOOH
                   浓硫酸     
              .
              80℃-90℃
              H2O+CO↑,实验部分装置如图1所示.

              ①请从图2中挑选所需的仪器,补充图中虚线方框中缺少的气体发生装置:    、e(填选项序号)(必要的塞子、玻璃管、橡胶管、固定装置已省略).其中,温度计的水银球应该处于    位置.
              ②装置Ⅱ的作用是    
              (2)实验室可用甲酸、硫酸铜以及碳酸氢钠制备甲酸铜,相关化学方程式为:
              2CuSO4+4NaHCO3═Cu(OH)2•CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O
              Cu(OH)2•CuCO3+4HCOOH+5H2O═2Cu(HCOO)2•4H2O+CO2
              实验步骤如下:
              Ⅰ、制备碱式碳酸铜:NaHCO3固体,CuSO4•5H2O晶体
              i
              研磨
               
              ii
              热水中反应
              …→Cu(OH)2•CuCO3固体
              ①步骤ⅰ是将一定量CuSO4•5H2O晶体和NaHCO3固体一起放到研钵中研磨,其目的是    
              ②步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在70℃-80℃,如果看到    (填写实验现象),说明温度过高.
              ③步骤ⅱ的后续操作有过滤、洗涤.检验沉淀是否已洗涤干净的方法为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加    ,若不产生白色沉淀,说明沉淀已洗涤干净;若产生白色沉淀,说明沉淀未洗涤干净.
              Ⅱ、制备甲酸铜:
              将Cu(OH)2•CuCO3固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质.在通风橱中蒸发滤液至原体积的
              1
              3
              时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体2~3次,晾干,得到产品.
              ④“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是    
              ⑤用乙醇洗涤晶体的目的是    
              (3)请设计实验证明甲酸具有较强的还原性:    
            • 3. 氯苯是重要的有机化工产品,是染料、医药、有机合成的中间体,工业上常用“间歇法”制取.反应原理、实验装置图(加热装置都已略去)如下:

              已知:氯苯为无色液体,沸点132.2℃.
              回答下列问题:
              (1)A反应器是利用实验室法制取氯气,中空玻璃管B的作用是    .冷凝管中冷水应从    (填“a”或“b”) 处通入.
              (2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中(内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂),加热维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高会生成二氯苯.
              ①对C加热的方法是    (填序号)
              酒精灯加热     b.油浴加热      c.水浴加热
              ②D出口的气体成分有HCl、        
              (3)C反应器反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏.碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物,同时减少碱的用量,节约成本.写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式:        (写两个即可).
              (4)上述装置图中A、C反应器之间,需要增添一个U形管,其内置物质是    
              (5)工业生产中苯的流失情况如下:
              项目二氯苯尾气不确定苯耗流失总量
              苯流失量(kg/t)1324.951.389.2
              则1t苯可制得成品为    t(只要求列式).
            • 4. 高锰酸钾和重铬酸钾(K2Cr2O7)都是典型的强氧化剂.
              (1)用KMnO4标准液测定市售过氧化氢溶液中H2O2的质量分数:量取10.00mL密度为ρg/mL市售过氧化氢溶液配制成250.00mL,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用稀H2SO4酸化,并加适量蒸馏水稀释,用KMnO4标准液滴定.重复滴定三次,平均消耗Cmol/L KMnO4标准液VmL.
              ①滴定过程中发生的反应如下:KMnO4+H2O2+H2SO4→K2SO4+MnSO4+H2O+O2↑(未配平),每生成1molO2,反应转移电子的物质的量为    ;原过氧化氢溶液中H2O2的质量分数为    
              ②若要验证H2O2的不稳定性,操作是    
              (2)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7),部分工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:

              向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是    .由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为    ,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是    
              (3)+6价铬易被人体吸收,可致癌;+3价铬不易被人体吸收,毒性小.工业含铬废水的处理方法之一是将含K2Cr2O7的酸性废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的NaCl后进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O7 2- 发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去.(已知:常温下Ksp【Fe(OH)3】=2.6×10-39,Ksp【Cr(OH)3】=6.0×10-31).
              ①写出Fe2+和Cr2O7 2-反应的离子方程式    
              ②用平衡移动原理解释Cr3+沉淀的原因    ;若电解后的溶液中c(Fe3+)为1.3×10-13mol/L,则溶液中Cr3+浓度为    mol/L.
            • 5. 单晶硅是信息产业中重要的基础材料.工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅.以下是实验室制备SiCl4的装置示意图.

              实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4,AlCl3,FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
              物质  SiCl4  AlCl3 FeCl3
              沸点/℃   57.7-  315
              熔点/℃-70.0--
              升华温度/℃-180  300
              请回答下列问题:
              (1)写出装置A中发生反应的离子方程式    ,装置D的硬质玻璃管中发生的主要反应的化学方程式是    
              (2)装置C中的试剂是    ;D、E间导管短且粗的原因是    
              (3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)
              【提出假设】假设1:只有SO32-:假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:    
              【设计方案,进行试验】可供选择的实验试剂有:3mol/L H2SO4溶液、1mol/L NaOH、0.01mol/L KMnO4溶液、溴水、淀粉-KI、品红等溶液.
              取少量吸收液于试管中,滴加3mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验:请完成下表:
              序号操作可能出现的现象结论
              向a试管中滴加几滴    溶液若溶液褪色则假设1成立
              若溶液不褪色则假设2或3成立
              向b试管中滴加几滴    溶液若溶液褪色则假设1或3成立
              若溶液不褪色则假设2成立
              向c试管中滴加几滴    溶液    则假设3成立
            • 6. 草酸亚铁( FeC2O4 )广泛用于涂料、染料及感光材料的生产,也是合成锂离子电池正极材料的原料. 某工厂采用炼钢厂的脱硫渣(主要成分为 Fe2O3 )生产电、池级草酸亚铁品体的工艺流程如下:
              ( 1 )“还原”过程中反应的离子方程式为    、Fe十2H+=Fe2+十H2
              (2)滤渣2中含有的 TiOSO4水解能生成 H2TiO3沉淀,该反应的化学方程式为    
              (3 )“滤液”经处理后得到一种农业上常用的化肥,其名称是    
              (4 )流程图中“□”应进行的操作步骤的名称是    
              ( 5 )如图是反应温度、加料时间及分散剂的质量分数对草酸亚铁纯度的影响:

              从图象可知,制备电池级草酸亚铁晶体的最佳实验条件是:反应温度为    ℃、加料时间为    min、分散剂的质量分数为    
              (6)草酸亚铁晶体( FeC2O4•2H2O)纯度的测定:准确称取ωg草酸亚铁晶体于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶解,并加热至50℃,用 c mol•L-1KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,用去 V mL标准溶液.滴定反应为(未配平):
              FeC2O4•2H2O+KMnO4+H2S04→Fe2(SO43+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O,则 FeC2O4•2H2O的纯度为    % (用含有ω、c、V的代数式表示).
            • 7. (2016•郑州三模)某实验小组以CoCl2•6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X.为确定其组成,他们进行了如下实验:
              ①氨的测定:精确称取w gX,加适量水溶解,注入下图所示的蒸馏烧瓶中(挟持和加热仪器略去),然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,加热烧瓶将氨蒸出,用V1mLc1mol•L-1的盐酸吸收蒸出的氨,然后取下a,用c2 mol•L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,终点时消耗V2 mLNaOH溶液.
              ②氯的测定:准确称取样品X配成溶液,用K2CrO4溶液为指示剂,在棕色滴定管中用AgNO3标准溶液滴定,至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色).
              回答下列问题:
              (1)X的制备过程中,温度不能过高,其原因是    
              (2)仪器a的名称是    ;测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好则测定结果将    (填“偏高”或“偏低”).
              (3)样品中氨的质量分数表达式为    
              (4)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是    ;滴定终点时,溶液中已检测不到Cl-[c(Cl-)≤1.0×10-5mol•L-1],则出现砖红色沉淀时,溶液中c(CrO42-)的最小值为    mol•L-1.[已知:Ksp(AgCl)=1.0×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12]
              (5)经测定分析,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1:6:3,则制备X的化学方程式为    
              (6)某同学向CoCl2溶液中加入足量(NH42C2O4得到CoC2O4沉淀,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则所得钴氧化物的化学式为    
            • 8. 世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高软“绿色”消毒剂二氧化氯.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热. 实验室以电解法制备ClO2的流程如下:

              已知:①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体,极易爆炸,有类似氯气的刺激性气味,自然爆炸点为95℃,在热水中易分解,在空气中易挥发,不稳定.②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.回答下列问题:
              (1)电解时,发生反应的化学方程式为    .实验室制备气体B的化学方程式为    .为保证实验的安全,在电解时需注意的问题是:①控制好生成NCl3的浓度;②.    
              (2)NCl3与 NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1:6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2,该反应的离子方程式为    
              (3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行下列实验:
              步骤1:准确量取ClO2溶液10mL,稀释成100mL试样;
              步骤2:量取V1 mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30min
              步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液 V2mL.(已知 I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
              ①上述步骤3中滴定终点的现象是    
              ②根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为    g/L(用含字母的代数式表示).
            • 9. 溴化钙可用于石油钻井,也可用于制造溴化铵及光敏纸、灭火剂、制冷剂等.制备CaBr2•2H2O的主要流程如下:

              工业提取液溴主要采用空气吹出法,其主要流程如下

              请回答:
              (1)Fe与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是    
              (2)试剂B最好选用    
              (3)操作Ⅰ的步骤为蒸发浓缩、    、洗涤、干燥.
              (4)下列说法中错误的是    
              a.滤渣A的成分可能是Fe、Fe(OH)2、Fe(OH)3
              b.操作Ⅱ的名称是萃取
              c.流程图中虚线框部分步骤的主要目的是除去杂质、富集Br2
              d.成品溴中含有的少量Cl2,可加入Na2SO3溶液,然后分液除去
              (5)制得的CaBr2•2H2O可以通过以下方法测定纯度:称取5.00g样品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤,将沉淀洗涤、烘干、冷却、称量,得到2.00g固体.
              ①纯度测定中用到的玻璃仪器有胶头滴管、酒精灯、    
              ②洗涤沉淀的操作方法是    
              ③测得CaBr2•2H2O的质量分数为    
            • 10. 实验室以绿矾(FeSO4•7H2O)为铁源制备补铁剂甘氨酸亚铁[(NH2 CH2COO)2 Fe〕.有关物质性质:
               甘氨酸(NH2CH2COOH) 柠檬酸 甘氨酸亚铁
               易溶于水,微溶于乙醇、两性化合物 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 易溶于水,难溶于乙醇
              实验过程:
              I.制备FeCO3:将0.10mol绿矾溶于水中,加入少量铁粉,边搅拌边缓慢加入1.1mol•L-1NH4HCO3溶液200mL.反应结束后过滤并洗涤沉淀.
              II.制备(NH2 CH2 COO) 2Fe:实验装置如图(夹持和加热仪器已省略),利用A中反应将C中空气排净,再将上述沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,滴入柠檬酸并加热.反应结束后过滤,滤液蒸发浓缩,加入乙醇,过滤、干燥得到产品.

              回答下列问题:
              (1)实验I中:铁粉的作用是    ;生成沉淀的离子方程式为    
              (2)实验II中:
              ①装置B中试剂为    
              ②当C中空气排净后,应停止滴加盐酸,打开止水夹    ,关闭止水夹    
              ③装置D中Ca(OH)2的作用是    
              ④柠檬酸可调节pH,体系pH与产率的关系如表:
               实验 1 2 3 4 5 6 7 8
               体系pH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
               产率/% 65.74 74.96 78.78 83.13 85.57 72.98 62.31 5686.
              pH过低使产率下降的原因是    ;柠檬酸的作用还有    (填序号).
              a.作反应终点指示剂 b.防止二价铁被氧化 c.促进FeCO3溶解 d.作催化剂
              ⑤乙醇的作用是    
              ⑥若产品的质量为m g,则产率为    
              (3)设计实验方案测定产品中二价铁含量(不必描述操作过程的细节):    
              (已知产品中存在少量三价铁,且仅二价铁可以在酸性条件下被KMnO4、NaC1O或H2 O2定量快速氧化.)
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