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4、
实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理,实验装置图和实验步骤如下:
①按上图连接好装置,检查装置气密性。
②称取适量Fe2O3于石英试管中,点燃Ⅰ处酒精灯,缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯。
④30min后熄灭酒精灯,关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后,收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题:
(1)制备CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在浓硫酸加热条件下的分解制得,盛放甲酸的仪器名称为________,该反应的化学方程式_____________。
(2)实验步骤③某项操作是指___________。
(3)实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______________。(填I,II,III)
(4)通过查资料获取如下信息:
I.酒精灯平均温度为600℃;加网罩酒精灯平均温度为700℃,酒精喷灯平均温度为930℃。
II.资料指出当反应温度高于710℃,Fe能稳定存在,680℃~710℃之间,FeO稳定存在,低于680℃,则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是_____________。
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为:22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表:
加热方式
产物元素组成
各元素的质量分数%[§科§网]
Fe
O
酒精灯
Fe和O
74.50
25.50
带网罩酒精灯
Fe和O
76.48
23.52
酒精喷灯
Fe
100.00
0.00
分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物,其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_______种可能。
(6)通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe,用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为_____。(要求保留整数)
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8、
以废旧锌锰干电池处理得到的混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)MnxZn1-xFe2O4中铁元素化合价为+3,则锰元素的化合价为__________。
(2)活性铁粉除汞时,铁粉的作用是_________(填“氧化剂”或“还原剂”),发生反应的离子方程式为:_______________________。
(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液中,带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH时,KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如下图所示。
①写出pH=2时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式________________。
②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高,其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外,还可能是:_____________,设计相应的实验证明:_______________。
(4)已知Fe、Al、Mn的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表所示,当Al3+完全沉淀时,若要使Mn2+不沉淀,则 Mn2+的最大浓度为:_________。已知:Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.8
4.1
8.3
完全沉淀pH
3.2
5.0
9.8
(5)用惰性电极电解K2MnO4溶液制备KMnO4的装置如下图所示。
①a应接直流电源的____________(填“正”或“负”)极。
②已知25℃,两室溶液的体积均为100 mL,电解一段时间后,右室溶液的pH由10变为14,则理论上可制得_______mol KMnO4 (忽略溶液的体积和温度变化)。
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9、
在有机反应中加氧去氢的反应叫氧化反应,去氧加氢的反应叫还原反应,如乙烯与氢气的加成反应也叫还原反应。1-苯乙醇因具有玫瑰香气味而广泛用于各种食用香精中,实验室用苯乙酮制备1-苯乙醇的反应、装置示意图和有关数据如下:
试剂[
熔点/℃[
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
水
乙醇
乙醚
1-苯乙醇
20
203.4
1.013
不溶
溶
溶
苯乙酮
19.7
202.3
1.028
不溶
溶
溶
硼氢化钠
36
400
1.076
溶
溶
不溶
乙醇
-117.3
78.4
0.789
溶
-
溶
乙醚
-116.3
34.6
0.713
微溶
溶
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实验步骤:
在A中加入15mL95%的乙醇和1.0g硼氢化钠,搅拌下再滴入8mL苯乙酮,然后在搅拌的条件下,滴加足量的3mol·L-1的盐酸;使A中反应液的温度保持在75-80℃,使其中大部分乙醇蒸发,出现分层,再加入10mL乙醚。将混合反应液倒入分液漏斗中分液,水层再用10mL乙醚萃取,合并两次有机相,再进行简单蒸馏除去乙醚。最后经提纯收集到1-苯乙醇4.5g。
回答下列问题:
(1)苯乙酮制备1-苯乙醇的反应类型是________;
(2)仪器B的名称为______________;
(3)反应完成后,加入10mL乙醚,充分振荡后,上层为__________(填“水层”或“有机层”)
(4)反应中加入乙醇的目的是________________________________;
(5)两次合并的有机相进行蒸馏除去乙醚,采用的最佳加热方式是_________(填字母),若回收乙醚,则收集馏分的温度范围是____________________;
a.酒精为加热 b.水浴加热 c.油浴加热 d.酒精喷灯加热
(6)本实验的产率为_____________(保留两位有效数字)。
(7)1-苯乙醇除用作香料外也用于有机合成,如1-苯乙醇与冰醋酸酯化反应制得乙酸苏合香酯,写出此反应化学反应方程式______________________________。