无患子皂苷是化妆品及生物洗涤剂的良好原料。从无患子果皮中提取无患子皂苷的实验步骤如下:
步骤1:连接如图I所示的装置(固定及加热类仪器省略),将20g无患子果皮置于索氏提取管中,圆底烧瓶中加入一定量80%的酒精,保持在90℃加热4小时。
步骤2:将图1装置中的提取液减压过滤,除去无患子果皮残渣。并将所得滤液蒸馏,乙醇完全蒸出后得到固体粗提物。
步骤3:用正丁醇反复萃取固体粗提物,合并萃取液,并将所得萃取液蒸馏,正丁醇完全蒸出后得到固体无患子皂苷样品。
步骤4:将无患子皂苷样品真空干燥。
(1)步骤1实验装置中冷凝管的作用是_______。保持在90℃加热所需用到的玻璃仪器除酒精灯外,还有________。
(2)图II所示的减压过滤装置存在的问题是______、_______。若过滤时发现有大量滤渣掉落,可能的原因是________________。
(3)步骤4中采用真空干燥而不直接烘干的原因可能是_________________。
(4)实验中可以循环利用的物质是____________。
铝及其化合物广泛应用于金属冶炼、有机合成等领域。
(1)铝热反应可以冶炼金属铬,Cr3+基态核外电子排布式为__________。
(2)AlCl3可做反应的催化剂。
①乙酸酐分子中发生sp3杂化的原子有_____个。
②1mol对甲基苯乙酮分子中含有σ键的数目为______mol。
③CH3COOH与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为________。
④单个AlCl3气态分子的空间构型为_____,AlCl3可与Cl-形成AlCl4-,与AlCl4-互为等电子体的分子为_______。
(3)某遮光剂的晶胞如图所示,由晶胞可知。n=_______。
黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有重要意义。
(1)工业上煅烧黄铁矿可制取SO2。已知下列热化学方程式
4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=akJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=bkJ/mol
Fe(s)+2S(s)=FeS2(s) △H=ckJ/mol
则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=_____kJ/mol
(2)一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示。
(1)写出如图中Fe3+与FeS2反应的离子方程式:______________。
(2)硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO42-,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是______________。
(3)控制Fe2+的浓度、溶液体积和通入O2的速率一定,图II所示为改变其他条件时Fe2+被氧化的转化率随时间的变化。
① 加入NaNO2发生反应:2H++3NO2-=NO3-+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为______mol。
② 加入NaNO2、KI发生反应:4H++2NO2-+2I-=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因:______________。
(4)为研究FeS2作电极时的放电规律,以FeS2作阳极进行电解,由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压(U)的关系如图III所示。
① 写出t1至t2间FeS2所发生的电极反应式:__________。
②当电压的值介于3U~4U之间,FeS2放电所得主要粒子为___________。
实验室模拟工业制取Na2SO3固体的过程如下:
已知:① 反应I在三颈烧瓶中发生,装置如图甲所示(固定及加热类仪器省略)。
② 部分物质的溶解度曲线如图乙所示,其中Na2SO3饱和溶液低于50℃时析出Na2SO3·7H2O。
(l)反应I的目的是制取(NH4)2SO3溶液。
① 反应I的离子方程式为____________。
② 亚硫酸分解产生的SO2须冷却后再通入氨水中,目的是____________。
③ 下列关于图甲装置或操作的叙述正确的是______(填字母)。
A.接入冷凝管的冷却水从a端通入
B.长玻璃导管具有防倒吸的作用
C. 控制加热亚硫酸的温度,可以控制生成SO2气体的速率
(2)为获取更多的Na2SO3固体,要将反应II的温度控制在80℃左右,并_______(填操作I的名称)。
(3)由滤液可以制取NH4Cl固体。
①验证滤液中含有NH4+的实验操作是________。
② 由滤液可获得NH4Cl粗产品(含少量Na2SO3)。请补充完整由NH4Cl粗产品制取纯净的NH4Cl固体的实验方案:________,得到纯净的NH4Cl固体。(实验中须使用的试剂有SO2、乙醇,除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)
硫酸高铈[Ce(SO4)2]是一种常用的强氧化剂。
(1)将Ce(SO4)2·4H2O(摩尔质量为404g/mol)在空气中加热,样品的固体残留率()随温度的变化如右图所示。
当固体残留率为70.3%时,所得固体可能为______(填字母)
A. Ce(SO4)2 B. Ce2(SO4)3 C. CeOSO4
(2)将一定质量的Ce(SO4)2·4H2O溶于50mL质量分数为60%、密度为1.47g/cm3的硫酸中,
再用水定容至l000mL,所得溶液中c(H+)=_______mol/L
(3)利用Ce(SO4)2标准溶液测定FeC2O4·2H2O(摩尔质量为180g/mol)和Fe(C2O4)3·4H2O(摩尔质量为448g/mol)固体混合物中FeC2O4·2H2O含量的方法如下:
步骤l:称量1.1240g固体混合物,溶于硫酸,向溶液中加入100.00mL 0.2000mol/L的Ce(SO4)2溶液。物质转化关系如下:
步骤2:将反应后的溶液加水稀释并定容至250.00mL,取25.00mL于锥形瓶中,滴加指示剂,用0.01000mol/LFeSO4标准溶液滴定过量的Ce4+,终点时消耗FeSO4标准溶液20.00mL。
计算固体混合物中FeC2O4·2H2O的质量分数,写出计算过程_______。
左乙拉西坦(物质G)是一种治疗癫痫的药物,可通过以下方法合成:
(1)B中的含氧官能团名称为_______。
(2)E→F的反应类型为_________。
(3)X的分子式为C4H7ON,写出X的结构简式:____________。
(4)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式:________。
① 能发生水解反应,水解产物仅有一种,且为α-氨基酸;
② 分子中含六元环结构,且有4种不同化学环境的氢。
(5)请以和为原料制备,写出相应的合成路线流程图________ [合成须使用试剂HAl(t-Bu)2,无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干]。