【实验化学】
一种制取摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]的反应原理为:
(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O═(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓.其流程可表示为如图1:
(1)洗涤中Na2CO3的主要作用是____________________________;
(2)结晶过程中需要加热蒸发溶剂,浓缩结晶。应加热到______时,停止加热。
(3)过滤是用如图2装置进行,这种过滤跟普通过滤相比,除了过滤速度较快外,还有一个优点是____________;
(4)用无水乙醇洗涤的目的是____________________________;
(5)产品中Fe2+的定量分析:制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,一般采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定的方法.称取4.0g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸.用0.2mol/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液10.00mL.
①本实验的指示剂是__________.(填字母)
A.酚酞 B.甲基橙 C.石蕊 D.不需要
②产品中Fe2+的质量分数为______________;
【物质结构与性质】
储氢材料的研究和应用是科学家努力攻克的课题。钛锰合金即是一种金属氢化物储氢材料。
(1)锰原子在基态时,核外电子排布式为______________________;
(2)一种钛的氧化物晶胞结构如图,则该化合物的化学式为___________;
(3)钙钛矿(CaTiO3)是典型的立方晶胞:Ca2+处于立方晶胞中心,Ti3+处于立方晶胞顶点,由于O2-处于立方晶胞的______棱边中心或面心形成两种不同的结构。相应的两种结构中每个Ti3+分别与______或_____个O2-配位。
(4)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为:
NaHCO3+H2HCOONa+H2O
1molNaHCO3中含有δ键的数目为________;
HCOONa中碳原子轨道的杂化类型是________。
研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式______________________________;
(2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式:__________________________;
②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
_______+______(CH2O)x+x18O2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础.测量溶解无机 碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2.用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下).将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂.
②滴定.将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3,再用x mol▪L-1HCl溶液滴定,消耗ymLHCl溶液.海水中溶解无机碳的浓度=_________mol▪L-1.
(4)利用如图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量.
①结合方程式简述提取CO2的原理:_____________________;
②用该装置产生的物质处理室排出的海水,合格后排回大海.处理至合格的方法是_____________;
草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华、170℃以上分解。回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物.装置C中可观察到的现象是________________,由此可知草酸晶体分解的产物中有________;装置B的主要作用是________;
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还可能含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置进行实验.
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、_____________。其中装置H反应管中盛有的物质是________;
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________________;
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强________________;
②草酸为二元酸________________。
接触法制硫酸采用V2O5作催化剂,使用过的催化剂中含V2O5、VOSO4和SiO2,其中VOSO4能溶于水,从使用过的V2O5催化剂中回收V2O5的主要步骤是:向使用过的催化剂中加硫酸和Na2SO3浸取还原,过滤得VOSO4溶液;向滤液中加入KClO3氧化,再加入氨水生成沉淀;将沉淀焙烧处理后得V2O5.
(1)V2O5被浸取还原的反应产物之一是VOSO4,该反应的化学方程式为________________________;
(2)若生产过程使用的硫酸用量过大,进一步处理时会增加__________的用量.氨气常用______________检验,现象是__________________;
(3)若取加入氨水后生成的沉淀(其摩尔质量为598g•mol-1,且仅含有四种元素)59.8g充分焙烧,得到固体残留物54.6g,同时将产生的气体通过足量碱石灰,气体减少了1.8g,剩余的气体再通入稀硫酸则被完全吸收.通过计算确定沉淀的化学式(写出计算过程)。
奇诺力()是解热镇痛及非甾体抗炎镇痛的一种前体药,广泛适用于各种关节炎以及各种原因引起的疼痛的临床治疗。它的一种合成路线如下:
(1)D中含有的官能团的名称为:_______________;
(2)由对氟甲苯制备A的反应条件为:_______________;反应⑥可看做分两步完成,则其反应类型依次为_______、_______________;
(3)符合下列条件的有机物F的同分异构体有___________种.
①能与氯化铁溶液发生显色反应,
②苯环上只有2种不同化学环境的氢原子
③苯环上有2个侧链
④与Br2发生1:1加成时,可得到3种加成产物.
(4)反应⑧的产物还有水,则试剂Y的结构简式_______________;
(5)利用奇诺力合成中的信息,写出实验室由以CH2(COOC2H5)2,1,4-二溴丁烷为原料(无机试剂,三碳以下的有机试剂等任选)制备的合成路线.
(合成路线常用的表示方式为:)