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10．蛇紋石是一種富鎂硅酸鹽礦物的總稱，因其顏色青綠相間酷似蛇皮而得名．蛇紋石可以看作由MgO、FeO和Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成．工業上由蛇紋石制取堿式碳酸鎂產品的流程如下：

（1）蛇紋石加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺、Al³⁺外，還含有的金屬離子是Fe³⁺、Fe²⁺．
（2）向Ⅰ中加入H₂O₂的作用是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺或將Fe（OH）₂氧化成Fe（OH）₃，有關離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，加入Ca（OH）₂時，需要控制溶液pH在7～8之間（有關氫氧化物沉淀的pH見下表）．

氫氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
開始沉淀pH	1.5	3.3	9.4

若pH＞8可能導致的后果Al（OH）₃溶解、Mg²⁺沉淀．
（3）沉淀物A可作為提取紅色顏料的原料，若向沉淀物A中加入NaOH溶液，然后過濾、洗滌、（干燥）灼燒（填寫實驗操作名稱），即可獲得紅色顏料，實現廢物的綜合利用．
（4）若產品的化學式用aMgCO₃•bMg（OH）₂•cH₂O表示，現稱取18.2g產品并使之完全分解，收集到3.36L CO₂（標準狀況下）和8.0g MgO，通過計算確定產品的化學式中：a=3，b=1，c=3．

9．環己酮是一種重要的有機化工原料，主要用于制造己內酰胺和己二酸．
+Na₂Cr₂O₇+H₂SO₄$\stackrel{55℃～60℃}{→}$+H₂O
實驗室可用環己醇氧化制取環己酮（已知該反應為放熱反應）：環己醇、環己酮和水的部分物理性質見下表：

物質	沸點（℃）	密度（g•cm-3，20℃）	溶解性
環己醇	161.1（97.8）*	0.9624	能溶于水和醚
環己酮	155.6（95）*	0.9478	微溶于水，能溶于醚
水	100.0	0.9982

*括號中的數據表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點
實驗步驟如下：

①將重鉻酸鈉溶于適量水，邊攪拌邊慢慢加入濃H₂SO₄，將所得溶液冷至室溫備用．
②在一圓底燒瓶（乙）中加入適量環己醇，并將①中溶液分三次加入圓底燒瓶，每加一次都應振搖混勻．
控制瓶內溫度在55℃～60℃之間，充分反應0.5h．
③向②反應后的圓底燒瓶內加入少量水，并接入圖所示裝置中，將T形管的活塞K打開，甲瓶中有適量水，加熱甲，至有大量水蒸氣沖出時，關閉K，同時接通冷凝水．
④將步驟③錐形瓶中收集到的液體經過以下一系列操作可得純凈的環己酮：a、蒸餾，除去乙醚后，收集151℃～155℃餾分；b、水層用乙醚（乙醚沸點34.6℃，易燃燒，當空氣中含量為1.83～48.0%時易發生爆炸）萃取，萃取液并入有機層；c、過濾；d、往液體中加入NaCl 固體至飽和，靜置，分液； e、加入無水MgSO₄固體．根據以上步驟回答下列問題：
（1）步驟①所得溶液分三次加入環己醇的原因是環己醇氧化為環己酮為放熱反應，防止溫度過高副反應增多．
（2）步驟③利用圖示裝置進行實驗的目的是蒸餾出產品環已酮，實驗過程中要經常檢查甲中玻管內的水位．若玻管內的水位升高過多，其可能原因是系統有堵塞現象，此時應立即采取的措施是打開止水夾K（讓水蒸汽發生器和大氣相通）．
（3）步驟④中操作的正確順序是d b e c a，上述操作c、d中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外，還需漏斗、分液漏斗，在上述操作d中加入NaCl 固體的作用是增加水層的密度，有利于分層，e中加入無水MgSO₄的作用是干燥劑，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為水浴加熱．
（4）寫出該實驗中可能發生的一個副反應的化學方程式．

8．醇與氫鹵酸反應是制備鹵代烴的重要方法．實驗室制備溴乙烷的裝置如圖所示，試管d中裝有少量蒸餾水．已知溴乙烷的沸點為38.4℃，密度為1.43g/mL；可能存在的副反應有：加熱反應過程中反應混合物會呈現黃色甚至紅棕色；醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等．實驗步驟中：在圓底燒瓶中加入10g乙醇、足量濃硫酸，然后加入研細的20.6g溴化鈉和幾粒碎瓷片．
（1）加入碎瓷片的作用是防止液體暴沸．
（2）小火加熱，在燒瓶中發生的主要反應有
①NaBr+H₂SO₄═NaHSO₄+HBr    ②CH₃CH₂OH+HBr$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CH₂Br+H₂O；
（3）冷水的作用冷卻溴乙烷由氣態轉變為液態；d試管中的現象分層，下層為油狀液體．
（4）用這種方法制取的溴乙烷中的含少量雜質Br₂，欲除去溴代烷中的少量雜質Br₂，下列供選試劑中最適合的是C．
A．NaI溶液  B．NaOH溶液   C．Na₂SO₃溶液  D．KCl溶液
（5）安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實驗進行時試管d是否發生堵塞．請寫出發生堵塞時瓶b中的現象直導管中有一段水柱．
（6）制備操作中，加入的濃硫酸必需進行適當的稀釋，其目的是ABC．
A．減少副產物烯和醚的生成      B．減少Br₂的生成
C．減少HBr的揮發              D．水是反應的催化劑
（7）經過分離、提純干燥后，該實驗最終得到8.7g溴乙烷，則本實驗溴乙烷的產率為40%．

7．FeCl₃在現代工業生產中應用廣泛．某化學研究性學習小組模擬工業流程制備無水FeCl₃，再用副產品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．

Ⅰ．經查閱資料得知：無水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華．他們設計了制備無水FeCl₃的實驗方案，裝置示意圖（加熱及夾持裝置略去）及操作步驟如下：
①檢驗裝置的氣密性；
②通入干燥的Cl₂，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成；
④…
⑤體系冷卻后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂趕盡Cl₂，將收集器密封．
請回答下列問題：
（1）裝置A中反應的化學方程式為2Fe+3Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃
（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl₃大部分進入收集器，少量沉積在反應管A右端．要使沉積的FeCl₃進入收集器，第④步操作是在沉積的FeCl₃固體下方加熱
（3）操作步驟中，為防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步驟序號）②⑤
（4）裝置B中冷水浴的作用為冷卻，使FeCl₃沉積，便于收集產品，裝置C的名稱為干燥管；裝置D中FeCl₂全部反應后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，寫出檢驗FeCl₂是否失效的試劑：酸性KMnO₄溶液．
（5）在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑．
（6）用含有Al₂0₃、SiO₂和少量FeO•xFe₂O₃的鋁灰制備Al₂（SO₄）₃•18H₂O．工藝流程如下（部分操作和條件略）
Ⅰ．向鋁灰中加入過量稀H₂SO₄，過濾
Ⅱ．向濾液中加入過量KMnO₄溶液，調節溶液的pH約為3；
Ⅲ．加熱，產生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色
Ⅳ．加入MnSO₄至紫紅色消失，過濾；
Ⅴ．濃縮、結晶、分離，得到產品．
已知：金屬離子的起始濃度為0.1mol•L^-1

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀時	3.4	6.3	1.5
完全沉淀時	4.7	8.3	2.8

根據表中數據解釋步驟Ⅱ的目的：加入過量KMnO₄溶液，將亞鐵離子氧化為鐵離子，調PH為了使鐵離子完全轉化為Fe（OH）₃沉淀．

6．阿司匹林（乙酰水楊酸，）是世界上應用最廣泛的解熱、鎮痛和抗炎藥．乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128～135℃．某學習小組在實驗室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐[（CH₃CO）₂O]為主要原料合成阿司匹林，制備基本操作流程如下：

主要試劑和產品的物理常數

名稱	相對分子質量	熔點或沸點 （℃）	水
水楊酸	138	158（熔點）	微溶
醋酸酐	102	139.4（沸點）	反應
乙烯水楊酸	180	135（熔點）	微溶

請根據以上信息回答下列問題：
（1）制備阿司匹林時，要使用干燥的儀器的原因是防止乙酸酐水解．
（2）合成阿斯匹林時，最合適的加熱方法是水浴加熱．
（3）提純粗產物中加入飽和NaHCO₃溶液至沒有CO₂產生為止，再抽濾，則加飽和NaHCO₃溶液的目的是使乙酰水楊酸與NaHCO₃溶液作用轉化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離．
另一種改進的提純方法，稱為重結晶提純法．方法如下：

（4）改進的提純方法中加熱回流的裝置如圖所示
①使用溫度計的目的是控制反應溫度，防止溫度過高，乙酰水楊酸受熱分解．冷凝水的流進方向是b．（填“b”或“c”）．
②重結晶提純法所得產品的有機雜質要比原方案少的原因水楊酸易溶于乙酸乙酯，冷卻結晶時大部分水楊酸仍溶解在乙酸乙酯中很少結晶出來．
（5）檢驗產品中是否含有水楊酸的化學方法是取少量結晶于試管中，加蒸餾水溶解，滴加FeCl₃溶液，若呈紫藍色，則含水楊酸．
（6）該學習小組在實驗中原料用量：2.0g水楊酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm³），最終稱得產品m=2.2g，則所得乙酰水楊酸的產率為84.3%．

5．乙酸異戊酯常作為配制香蕉、梨、蘋果等多種口味食品的香料．實驗室合成乙酸異戊酯的原料是乙酸和異戊醇[（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH]，其裝置如圖所示．
合成反應：
在甲中加入20g異戊醇和少量碎瓷片，在不斷攪拌下加入2mL濃硫酸，冷卻后加入100g稍過量的冰醋酸，再加入環己烷（能與產物形成共沸混合物，不參加反應）．安裝帶有分水器（預裝有一定量的水）的冷凝回流裝置，球形冷凝管中通入冷卻水，用甘油浴緩慢加熱儀器甲，冷凝回流一段時間．
分離提純：
將反應粗產品倒入分液漏斗中，分別用少量10% Na₂CO₃溶液分兩次洗滌．分去水層，向有機層中加入無水硫酸鎂固體，靜置一段時間后分離出液體，最后蒸餾除去環己烷得到純凈的乙酸異戊酯13g．
已知下列物質的沸點和密度：

	甘油	環已烷	乙酸	異戊醇
沸點/℃	290	80.7	117.9	132.5
密度/g•cm-3	1.26	0.78	1.05	0.81

請回答下列問題：
（1）合成乙酸異戊酯的化學方程式為CH₃COOH+（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₂CH（CH₃）₂+H₂O．
（2）儀器甲的名稱是圓底燒瓶．
（3）分水器可將儀器甲中產生的水分離出來，目的是提高反應物的轉化率或生成物的產率；按照球形冷凝管中冷卻水的流向應該由b（填“a”或“b”）口進水．
（4）本實驗使用甘油浴加熱的優點有便于控制反應溫度、使圓底燒瓶受熱均勻 （答出兩點即可）．
（5）當觀察到分水器中出現水層高度（或水的體積、液面對應刻度）不再變化現象時，可停止加熱儀器甲，終止合成反應過程．
（6）用10%Na₂CO₃溶液洗滌的作用是ad．
a、除去未反應完的醋酸        b、提高異戊醇的轉化率
c、與異戊醇反應，除去雜質    d、降低乙酸異戊酯在水中的溶解能力
（7）本實驗中無水硫酸鎂的作用是作干燥劑．
（8）本實驗中異戊醇的轉化率為44%．

4．CoCl₂•6H₂O是一種飼料營養強化劑．一種利用水鈷礦（主要成分為Co₂O₃、Co（OH）₃，還含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO等）制取CoCl₂•6H₂O的工藝流程如下：

已知：①浸出液含有的陽離子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺等；
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：（金屬離子濃度為：0.01mol/L）

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3	Mn（OH）2
開始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

③CoCl₂•6H₂O熔點為86℃，加熱至110～120℃時，失去結晶水生成無水氯化鈷．
（1）鹽酸浸取水鈷礦時為提高浸出率可采取的有效措施有研磨、攪拌、升溫、適當增加酸的濃度、增加浸出時間（答一條即可），寫出浸出過程中Co₂O₃發生反應的離子方程式Co₂O₃+SO₃^2-+4H⁺=2Co²⁺+SO₄^2-+2H₂O；若不慎向“浸出液”中加過量NaClO₃時，可能會生成有毒氣體，寫出該反應的離子方程式ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺=3Cl₂↑+3H₂O．
（2）“加Na₂CO₃調pH至a”，過濾所得到的沉淀成分為Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（3）“操作1”中包含3個基本實驗操作，依次是蒸發（濃縮）、冷卻（結晶）和過濾．
（4）萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖．其使用的最佳pH范圍是B．

A．1.0～2.0        B．3.0～3.5
C．4.0～4.5        D．5.0～5.5
（5）為測定粗產品中CoCl₂•6H₂O含量，稱取一定質量的粗產品溶于水，加入足量AgNO₃溶液，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質量．通過計算發現粗產品中CoCl₂•6H₂O的質量分數大于100%，其原因可能是粗產品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結晶水．（答一條即可）

3．氮化鋁（AlN）是一種新型無機材料，廣泛應用于集成電路生產領域．某化學研究小組利用氮氣、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁，設計如圖1實驗裝置．請回答：

（1）按圖連接好實驗裝置，檢查裝置氣密性的方法是在干燥管D末端連接一導管，將導管插入燒杯中的液面下，用酒精燈微熱蒸餾燒瓶，導管口有氣泡冒出，撤掉酒精燈一段時間，導管內上升一段水柱，說明氣密性良好
（2）寫出以下儀器的名稱：A（恒壓）分液漏斗 B干燥管
（3）實驗中制取氮化鋁（碳過量）的化學方程式為Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO
（4）化學研究小組的此裝置存在嚴重缺陷，請說明改進的方法在干燥管D末端連一尾氣處理裝置
（5）反應結束后，某同學用圖2裝置進行實驗來測定氮化鋁樣品的質量分數（實驗中導管體積忽略不計）．已知：氮化鋁和NaOH溶液反應生成NaAlO₂和氨氣．
①量氣管中的液體最好是c（填字母編號，下同）．
a．濃NaOH溶液  b．氨水
c．煤油        d．飽和氯化銨溶液
②本實驗應對量氣管多次讀數，讀數時應注意：a．視線與凹液面最低處相平b．恢復至室溫c．使量氣管與干燥管兩端液面相平
③實驗獲得以下數據（所有氣體體積均已換算成標準狀況，忽略滴入液體體積對氣體體積的影響）：

編號	氮化鋁樣品質量	量氣管第一次讀數	量氣管第二次讀數
①	1.0g	350.0mL	13.7mL
②	1.0g	350.0mL	25.0mL
③	1.0g	350.0mL	14.3mL

根據上述數據，可計算出樣品中AlN的質量分數為61.5%．

2．淀粉水解的產物（C₆H₁₂O₆）用硝酸氧化可以制備草酸，裝置如圖所示（加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去）：實驗過程如下：

①將1：1的淀粉水乳液與少許硫酸（98%）加入燒杯中，水浴加熱至85℃～90℃，保持30min，然后逐漸將溫度降至60℃左右；
②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中；
③控制反應液溫度在55～60℃條件下，邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸（65%HNO₃與98%H₂SO₄的質量比為2：1.5）溶液；
④反應3h左右，冷卻，減壓過濾后得草酸晶體粗品，再重結晶得草酸晶體．硝酸氧化淀粉水解液過程中可發生下列反應：
C₆H₁₂O₆+12HNO₃→3H₂C₂O₄+9NO₂↑+3NO↑+9H₂O
C₆H₁₂O₆+8HNO₃→6CO₂+8NO↑+10H₂O
3H₂C₂O₄+2HNO₃→6CO₂+2NO↑+4H₂O
請回答下列問題：
（1）實驗①加入98%硫酸少許的目的是：加快淀粉水解的速度（或起到催化劑的作用）．
（2）冷凝水的進口是a（填a或b）；實驗中若混酸滴加過快，將導致草酸產量下降，其原因是溫度過高，硝酸濃度過大，導致H₂C₂O₄進一步被氧化．
（3）裝置B的作用是作安全瓶．為使尾氣充分吸收，C中試劑是NaOH溶液．
（4）重結晶時，將草酸晶體粗品經①加熱溶解、②趁熱過濾、③冷卻結晶、④過濾洗滌⑤干燥等實驗步驟，得到較純凈的草酸晶體．該過程中可將粗品中溶解度較大的雜質在④（填上述步驟序號）時除去；而粗品中溶解度較小的雜質最后留存在濾紙上（填“濾紙上”或“濾液中”）．
（5）將產品在恒溫箱內約90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸．用KMnO₄標準溶液滴定，該反應的離子方程式為：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，稱取該樣品0.1200g，加適量水完全溶解，然后用0.02000mol•L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定至終點（雜質不參與反應），滴定前后滴定管中的液面讀數如圖，則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質量分數為84.0%．

1．過氧化氫是一種重要的化學產品，在工農業生產和日常生活中有著廣泛應用，工業采用烷基蒽醌法生產．
生產過氧化氫的工藝：

根據生產過氧化氫原理和工藝，回答下列問題：
（1）該生產過氧化氫的原理中，原子利用率為100%．
（2）該工藝中有機溶劑為液態烷烴和酯類，能否用乙醇替代呢？否，因為乙醇與過氧化氫溶液及烷基蒽醌等都互溶，無法萃取，難于與工作液分離．
（3）為了提高經濟效益，該工藝氫化反應中，除了加催化劑外，還可采用的措施是AB．
A．適當加熱    B．加壓    C．增大工作液中有機溶劑的量
（4）該工藝中“后處理”的目的是回收RAQ（及HRAQ）及有機溶劑并循環使用．
（5）該工藝中由35%的H₂O₂得到70%的H₂O₂可采取操作方法是減壓蒸餾．
（6）硫酸酸化的過氧化氫溶液可溶解金屬銅，試寫出該反應的離子方程式Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O．