(10分)三苯甲醇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流程如图1所示,装置如图2所示。
已知:(I)格氏试剂容易水【解析】
(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、乙醚等有机溶剂 |
(Ⅲ)三苯甲醇的相对分子质量是260。
请回答以下问题:
(1)装置中玻璃仪器B的名称为 ;装有无水CaCl2的仪器A的作用是 。
(2)装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是 ;制取格氏试剂时要保持温度约为40℃,可以采用 加热方式。
(3)制得的三苯甲醇粗产品经过初步提纯,仍含有氯化铵杂质,可以设计如下提纯方案:
其中,洗涤液最好选用 (填字母序号)。
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2.60 g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不反应),充分反应后,测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80 mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为 。
(12分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量FeO、SiO2。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O步骤如下:
(1).写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式:____________ ,
为了提高原料浸出速率,可采取的措施有______________________(写出两条)。
(2). 溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+。实验步骤中试剂①最佳选 (填代号)。
a.KMnO4 b.Cl2 c.H2O2 d.HNO3
(3)溶液B中加入CuO作用是__________________ _______________ 。
(4)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3mol/L,必需将溶液pH调节至 。
(5)由溶液C获得CuSO4·5H2O晶体,需要经_____________、___________和过滤。
(6)可用KMnO4标准溶液测定溶液A中Fe2+的浓度,量取A溶液20.00ml,用0.010mol/L酸性KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4 10.00ml, A溶液中Fe2+的物质的量浓度_________mol/L.
(反应原理:MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)
(10分) 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比C12、O2、C1O2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为:
2FeSO4 + a Na2O2 = 2Na2FeO4 + b X + 2Na2SO4 + c O2↑
①该反应中物质X应是 ,a与c的关系是 。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时,在水处理过程中所起的作用
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种数粒:Fe(OH)3、C1O-、OH-、FeO42-、C1-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式: 。
②每生成1mol FeO42-转移 mo1电子,若反应过程中转移了0.3mo1电子,则还原产物的物质的量为 mo1。
③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明什么问题 。
(10分)饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质。A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成:
阳离子 | K+ Na+ Cu2+ Al3+ |
阴离子 | SO HCO NO OH- |
为了鉴别上述化合物,分别进行以下实验,其结果如下所示:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片);④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀;⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:B:____________、D:________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为____________。
(3)写出实验②发生反应的离子方程式:___________________________________ 、_________________________________________________。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理:___________________ 。
(10分)氧化还原反应在生活中应用广泛,酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化剂.用所学知识回答问题:
(1) 3H2SO4+2 KMnO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5 O2↑+8 H2O,当有6 mol H2SO4参加反应的过程中,有 mol还原剂被氧化。
(2)在稀硫酸中,KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2。该反应的化学方程式为
。
(3)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ,又变为棕黄色的原因是 .
向100mLpH=0的硫酸和硝酸混合溶液中投入3.84g铜粉,微热使反应充分完成后, 生成NO气体448mL(标准状况)。则反应前的混合溶液中含硫酸的物质的量浓度为( )
A.0.8mol·L-1 B.0.4mol·L-1 C.0.08mol·L-1 D.0.04mol·L-1