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以白云石(化学式表示为MgCO3·CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。

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(1)研磨的作用是                   

(2)该工艺中可循环使用的物质是                         (写化学式)。

(3)白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3,而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取,白云石轻烧的优点是                                                

(4)加热反应的离子方程式为                                                   

(5)①加热反应时,在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示,请在下图画出373k的曲线。

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②由图可知,随着温度升高:                                              

 

(16分) (1)增大固体的表面积,加快反应速率,增大原料利用率(2分) (2)NH3、(NH4)2SO4(各2分) (3)减少能耗、减少CO2的排放等(即节能、低碳)(2分) (4)MgO + 2NH4+  Mg2+ + 2NH3↑ + H2O(3分,写成等号不扣分) (5)①(3分)       ②反应的时间缩短、平衡时c(NH4+)减小(合理也给分)(2分) 【解析】 试题分析:(1)研磨的作用主要从对反应速率和原料的利用率角度分析,可以增大固体的表面积,加快反应速率,增大原料利用率;(2)图中加热反应时放出氨气,而沉淀反应时加入氨水,因此可以将氨气循环利用,图中研磨时需要加入硫酸铵和水,而过滤时得到的溶液中含有硫酸铵,因此可以将硫酸铵循环利用;(3)依题意,轻烧时只有碳酸镁分解,而碳酸钙不分解,由于二者的分解反应都是吸热反应,因此可以减少能耗、减少CO2的排放等(即节能、低碳);(4)加热反应的反应物为轻烧产生的氧化镁、研磨时加入的硫酸铵溶液,生成物是氨气,由此推断加热时溶液中发生复分解反应,根据电解质拆分原则、电荷和原子守恒原理,则该反应为MgO+2NH4+Mg2++2NH3↑+H2O;(5)读图可知,随着温度的升高,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,则达到平衡的时间缩短,平衡时铵根离子浓度减小,由此可以确定373K时曲线的起点、平衡点或拐点,从而可以画出曲线。 考点:考查物质制备化学工艺流程,涉及研磨的作用、可以循环使用的物质、评价改进工艺的优点、关键步骤的离子方程式、温度对反应速率和平衡移动的影响规律及画出相应的图像等。
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考点分析:
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高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。

(1)从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体               (填化学式),会污染空气。100多年前,人们曾耗巨资改建高炉,结果尾气中的该物质含量并未减少。高炉炼铁的主要反应方程式为(设铁矿石用磁铁矿)                             

(2)已知:①4Fe(s) + 3O2=2Fe2O3(s)          ΔH1 

②4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s)                     ΔH2 

③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)                                    ΔH3 

则ΔH2      (用含上述ΔH的代数式表示)。

(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是铁的一种重要化合物,可用电解法制备,阳极材料为铁,其电解质溶液应选用_______ (填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4)溶液,原因是_____________,阳极反应式为_________________。

(4)某温度下,HX的电离平衡常数K为1×10-5。计算该温度下0.100mol/L的HX溶液的     H浓度。(平衡时HX的浓度以0.100mol/L计,水的电离忽略不计,写出计算过程。)

 

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阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药,学名为乙酰水杨酸,结构简式为满分5 manfen5.com。某探究小组在实验室探究阿司匹林的合成,主要原料是水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O],制备基本实验流程如下:

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已知:1、乙酰水杨酸是白色晶体,易溶于乙醇、乙醚,在128~135℃易分解。

2、主要试剂和产品的其它物理常数

名称

相对分子质量

熔点或沸点(℃)

水溶性

水杨酸

132

158(熔点)

微溶

醋酸酐

102

139.4(沸点)

与水反应

乙酰水杨酸

180

135(熔点)

微溶

 

请根据以上信息回答下列问题:

(1)写出水杨酸与醋酸酐制备阿司匹林的化学方程式                     

(2)制备阿司匹林主反应时,仪器必须干燥的原因是                    

(3)合成阿司匹林主反应时,最合适的加热方法是               ,除酒精灯外,该加热装置还需要的玻璃仪器有                       

(4)提纯粗产品时加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤(即减压过滤),结合提纯流程回答加饱和NaHCO3溶液的目的是                                   

(5)最终所得产品可能仍含有少量水杨酸,检验含有水杨酸的操作和现象是            

                                                                             

 

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某工厂废液中含有苯酚、乙酸苯酚酌,实验小组对该废液进行探究,设计如下方案:

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己知熔点:乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸点:乙酸118℃、苯酚182℃。

(1)写出②的反应化学方程式                                           

(2)②中分离B的操作名称是                        

(3)现对物质C的性质进行实验探究,请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录,在答题卡上填写出实验操作、预期现象和现象解释。

限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、2moL·L1 NaOH、0.1 mol•L1 KSCN、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、饱和浪水、紫色石蕊试液。

实验操作

预期现象

现象解释

步骤1:取少量C放入a试管,加入少量蒸馏水,振荡。

 

                       

 

                       

步骤:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管,往b试管

                       

                       

产生白色沉淀

 

                        

                       

步骤3:往c试管        

                        

                       

 

                       

C与加入的试剂发生显色反应。

 

(4)称取一定量的C试样,用水溶解后全部转移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液  25.00mL,加入KBrO3浓度为0.01667 moL·L1的KBrO3+KBr标准溶液30.00mL,酸化并放置。待反应完全后,加入过量的KI,再用0.1100 mol•L1Na2S2O3标准溶液滴成的I2,耗去Na2S2O3标准溶液11.80mL。则试样中C物质的量的计算表达式为:                           

(部分反应离子方程式:BrO3+5Br+6H+=3Br2+3H2O、I2+2S2O32=2I+S4O62

 

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乙醛能与银氨溶液反应析出银。如果条件控制适当,析出的银会均匀地分布在试管壁上,形成光亮的银镜,这个反应又叫银镜反应。银镜的光亮程度与反应条件有关。某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。

Ⅰ. 探究银镜反应的最佳实验条件部分实验数据如下表:

   实验变量

实验序号

银氨溶液

/mL

乙醛的量

/滴

水液温度/℃

反应混合液的PH

出现银镜时间/min

1

1

3

65

11

5

2

1

3

45

11

6.5

3

1

5

65

11

4

4

1

3

30

11

9

5

1

3

50

11

6

6

1

5

80

11

3

 

请回答下列问题:

(1)读表若只进行实验1和实验3,其探究目的是                            

(2)推理当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为40℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间是        ;要探索不同水浴温度下乙醛进行银镜反应的最佳条件,除了测量银镜出现的时间外,还需要比较不同条件下形成的银镜的                   

(3)进一步实验  若还要探索银氨溶液的用量对出现银镜快慢的影响,如何进行实验?

                                                                         

Ⅱ. 探究对废液的回收处理:

银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。通过查找资料,已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程为:

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操作④的方法是:把Ag2S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸,使Ag2S变成银粉。反应的化学方程式为:Ag2S+Fe+2HCl满分5 manfen5.com2 Ag+ FeCl2+H2S↑。

(4)若获得的银粉中含有少量没有反应完的铁粉,除去铁的反应的离子方程式为:                                  ,需要用到的玻璃仪器有            (填编号)。

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a      b        c       d        e      f        g

(5)操作④应在(填实验室设备名称)               中进行。

(6)要洗去试管壁上的银镜,采用的试剂是               (填名称)。

 

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三苯甲醇(满分5 manfen5.com)是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇的合成流程如图1所示。

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已知:i)格氏试剂容易水解,

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ii)相关物质的物理性质如下:

物质

熔点(℃)

沸点(℃)

溶解性

三苯甲醇

164.2

380

不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂

乙醚

—116.3

34.6

微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂

溴苯

—30.7

156.2

不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂

苯甲酸乙酯

—34.6

212.6

不溶于水

Mg(OH)Br

常温下为固体

能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂

 

iii)三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。

请回答以下问题:

(1)实验室合成三苯甲醇的装置图2,写出玻璃仪器A的名称:           ,装有无水CaCl2的仪器A的作用是:                                

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(2)制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用水浴加热,优点是           ,微沸回流时冷凝管中水流的方向是:                      (填“X→Y”或“Y→X”);

(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等 杂质,可以设计如下提纯方案,请填写空白:

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其中,操作①为:                      ;洗涤液最好选用:                     

A.水           B.乙醚               C.乙醇           D.苯

检验产品已经洗涤干净的操作为:                                

(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不会反应),充分反应后,测得生成气体体积为100.80m L(标准状况)。产品中三苯甲醇质量分数为            (保留两位有效数字,已知三苯甲醇的分子式为C19H16O,相对分子质量为260)。

 

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