1、第34讲 物质的制备与合成,-2-,-3-,基础梳理,感悟选考,对点训练,1.硫酸亚铁铵的制备 (1)制备原理: 硫酸亚铁铵的性质: 硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O为浅绿 色晶体,商品名为摩尔盐 ,是一种复 盐,易溶于水,不溶于乙醇 ,一般亚铁盐在空气中易被氧化 ,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐FeSO4或(NH4)2SO4都要小 (见下表)。利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体:将含有FeSO4和(NH4)2SO4的溶液蒸发、浓缩 ,冷却 后结晶可得到硫酸亚铁铵晶体。,-4-,基础梳理,感悟选考,对点训练,硫酸铵、水合硫酸亚铁、
2、硫酸亚铁铵在水中的溶解度(单位为g),硫酸亚铁铵的制备: 将铁屑与稀硫酸反应可制得硫酸亚铁 溶液,然后加入等物质的量的硫酸铵 ,加热浓缩可得到饱和溶液,冷却至室温,即析出硫酸亚铁铵 晶体。反应的化学方程式如下:Fe+H2SO4 FeSO4+H2 ,FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O (NH4)2SO4FeSO46H2O 。,-5-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)实验步骤: 本制备实验的操作过程可分为三个步骤,即铁屑的净化 、硫酸亚铁 的制取和硫酸亚铁铵 晶体的制备。 取一只小烧杯,放入约5 g铁屑,向其中注入15 mL 1 mol L-1Na2CO3溶液,浸泡或小火加热数分钟,以除
3、去铁屑表面的油污 ,然后用倾析 法分离并洗涤铁屑,晾干。即:浸泡(煮沸)倾析 法分离洗涤晾干(烘干)。,-6-,基础梳理,感悟选考,对点训练,倾析法的原理:当沉淀的结晶颗粒较大,静置后容易沉降至容器底部时,常用倾析法(也称倾注法)进行分离或洗涤。倾析法的操作方法是把沉淀上部的清液沿玻璃棒小心倾入另一容器内,如右图所示。静置后,将烧杯中的上层清液沿玻璃棒倒入另一容器内,即可使沉淀与清液分离。若沉淀物要洗涤,可注入水(或其他洗涤液),充分搅拌后使沉淀沉降,再用上述方法将清液倒出,如此重复数次,直到将沉淀洗净。,-7-,基础梳理,感悟选考,对点训练,用托盘天平称取4.2 g洗净的铁屑,放入洁净的锥形
4、瓶中,向其中加入25 mL 3 mol L-1 H2SO4溶液,加热(有氢气生成,用明火加热注意安全)并不断振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充水,使溶液体积基本保持不变(防止析出FeSO4晶体 ),待反应基本完全后,再加入1 mL 3 mol L-1 H2SO4溶液(抑制FeSO4水解 ),趁热过滤,将滤液转移至蒸发皿中。即:称量加酸并加热振荡补充水加硫酸趁热过滤(抽滤)转移至蒸发皿。,-8-,基础梳理,感悟选考,对点训练,称取9.5 g(NH4)2SO4晶体,配成饱和溶液,倒入制得的硫酸亚铁溶液中,搅拌,小火加热,在蒸发皿中蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜 为止。将溶液静置,自然冷却,即有硫酸亚铁铵
5、晶体析出。抽滤,并用少量酒精 洗去晶体表面附着的水分 。即:加硫酸铵饱和溶液蒸发浓缩(出现晶膜)冷却结晶抽滤酒精洗涤晶体。 注意掌握以下三种洗涤方法:滤液淋洗减少沉淀的溶解;冷水洗涤减少沉淀的溶解;酒精洗涤减少晶体溶解,得到较干燥的沉淀。 取出晶体,用干净的滤纸 吸干,称重并计算产率。即:用滤纸吸干称量计算。,-9-,基础梳理,感悟选考,对点训练,2.阿司匹林的合成 (1)阿司匹林的合成原理: 阿司匹林的合成和疗效: 水杨酸(邻羟基苯甲酸)的结构简式是 ,它是一种含有酚羟 基和羧 基的双官能团化合物。阿司匹林又叫乙酰水杨酸 。它是白色针状晶体,熔点为135136 ,难 溶于水。乙酰水杨酸是由水
6、杨酸和乙酸酐 合成的,反应的化学方程式是,-10-,基础梳理,感悟选考,对点训练,阿司匹林为解热、镇痛药,用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年来又证明它具有抑制血小板凝聚的作用,其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成、治疗心血管疾病等。 阿司匹林的提纯: 阿司匹林粗产品不能服用。制药工业中必须先将它提纯、精制,再按制剂要求制成成药。 在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也能发生缩合 反应,生成少量聚合物(副产物)。该聚合物不溶于碳酸氢钠溶液,而乙酰水杨酸与碳酸氢钠溶液反应生成可溶性钠盐 ,这种性质上的差别可用于乙酰水杨酸的提纯。,-11-,基础梳理,感悟选考,对点训练
7、,水杨酸杂质的检出: 由于乙酰化反应不完全或由于产物在分离过程中发生水解,产物中含有杂质水杨酸。与大多数酚类化合物一样,水杨酸可与氯化铁 形成深紫色配合物很容易被检出,而乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化,不能与氯化铁 发生显色反应。,-12-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)实验步骤:,-13-,基础梳理,感悟选考,对点训练,乙酰水杨酸的合成: 向150 mL干燥 的锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后置于8590 水浴 中加热510 min(如图),取出,冷却至室温,即有乙酰水杨酸晶体析出(如未出现结晶,可以用玻璃棒摩擦瓶壁并将锥形瓶置于冰水中冷却,促使晶体析
8、出)。向锥形瓶中加50 mL水,继续在冰水浴 中冷却使其结晶完全。 注意:锥形瓶上方的长玻璃导管除了可以平衡锥形瓶内外的压强外,还起到冷凝回流的作用。反应温度的选择一要考虑减少副反应的发生,二要考虑原料和产品的沸点高低,减少原料的挥发损耗;还要考虑催化剂的活性,保证催化剂催化活性正常发挥。,-14-,基础梳理,感悟选考,对点训练,乙酰水杨酸的提纯: 减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体被收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水 洗涤结晶几次,继续抽滤,尽量将溶剂抽干。然后将粗产物转移至表面皿上,在空气中风干。 将粗产品置于100 mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25 mL饱和NaHCO3 溶液,加完后
9、继续搅拌23 min,直到没有CO2气体产生 为止(无气泡放出,嘶嘶声停止)。反应的化学方程式是,-15-,基础梳理,感悟选考,对点训练,过滤,少量的水杨酸聚合物 留在沉淀中,用510 mL蒸馏水 洗涤沉淀,合并滤液,不断搅拌。慢慢加入15 mL 4 mol L-1盐酸 ,将烧杯置于冰水中冷却,即有晶体(乙酰水杨酸)析出。抽滤,用冷水 洗涤晶体12次,再抽干水分。滤液中加盐酸后发生反应的化学方程式是,-16-,基础梳理,感悟选考,对点训练,水杨酸可以在各步提纯过程和产物的重结晶过程中被除去。 将晶体转移至表面皿上,干燥后称其质量,计算产率。 使固体产品干燥的常用方法有:在空气中自然晾干;放在石
10、棉网上,用酒精灯小火烘干;用易挥发的有机溶剂洗涤后晾干;抽滤。 水杨酸杂质的检出: 取少量精制后的乙酰水杨酸晶体,加入盛有3 mL蒸馏水的试管中(为增加水杨酸和乙酰水杨酸在水中的溶解度,可加入乙醇或甲醇),加12滴1%氯化铁 溶液,观察有无颜色变化。若溶液呈紫 色,说明精制后的乙酰水杨酸中仍含有水杨酸。,-17-,基础梳理,感悟选考,对点训练,难点释疑 阿司匹林(乙酰水杨酸)制备所得粗产品用饱和NaHCO3溶液洗涤,能不能用NaOH溶液洗涤? 提示:粗产品提纯过程中所用的饱和NaHCO3溶液,不能用NaOH,-18-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(20184浙江选考)某学习小组欲从含有Cu(
11、NH3)4SO4、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵CuSO4(NH4)2SO4固体,完成了如下实验:请回答: (1)步骤中,试剂X应采用 。 (2)甲、乙两同学取相同量的溶液Y分别进行蒸馏,收集到的馏出液体积相近,经检测,甲同学的馏出液中乙醇的含量明显偏低,可能的原因是 。 (3)设计实验方案验证硫酸铜铵固体中的 : 。,-19-,基础梳理,感悟选考,对点训练,答案 (1)H2SO4 (2)加热温度偏高,馏出速度太快;冷却效果不好,造成乙醇损失 (3)取少量硫酸铜铵固体于试管中,加水溶解,再滴加足量的NaOH浓溶液,振荡、加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到试纸变蓝,表
12、明该固体中存在,-20-,基础梳理,感悟选考,对点训练,1.(2018台州中学期中考试)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘的制取。甲、乙两种实验方案如下:,-21-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(1)分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为 。 (2)步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是 。 (3)下列有关步骤Y的说法,正确的是 。 A.应控制NaOH溶液的浓度和体积 B.将碘转化成离子进入水层 C.操作Z的名称是过滤 D.NaOH溶液可以由乙醇代替,答案 (1)向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞处是否漏水 (2)液体分上下两层,下层呈紫红色 (3)ABC,
13、-22-,基础梳理,感悟选考,对点训练,解析 (1)分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为:向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞处是否漏水。(2)碘单质易溶于有机溶剂,微溶于水,且四氯化碳的密度大于水,所以步骤X向含有碘单质的水溶液中加入四氯化碳后,混合液会分为上下两层,下层为四氯化碳的碘溶液,则下层呈紫红色;(3)发生反应3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O中,需要浓氢氧化钠溶液,所以应控制NaOH溶液的浓度和体积,故A正确;根据反应3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O可知,步骤Y将碘转化成离子进入水层,故B正确;步骤Z将碘单质和水分离
14、,由于碘单质不溶于水,可通过过滤操作完成,操作Z的名称是过滤,故C正确;乙醇易溶于水和四氯化碳,将氢氧化钠溶液换成乙醇,仍然无法分离出碘单质,D错误;故选ABC。,-23-,基础梳理,感悟选考,对点训练,2.实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物的流程如下:,-24-,基础梳理,感悟选考,对点训练,请按要求回答下列问题: (1)现用如图所示的实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(铁架台和加热装置等省略)。,-25-,基础梳理,感悟选考,对点训练,按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是a 。实验中硬质玻璃管加热前要进行一步重要操作,该操作是 。 反应时,盛放粗铜粉的
15、硬质玻璃管中的现象是 。 (2)上述流程中,所得固体需要加稀盐酸溶解,其目的是 ; 溶液可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X最好选用下列试剂中的 (填字母)。 a.Cu b.NH3H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3 e.H2S (3)向溶液中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,写出该反应的离子方程式: 。,-26-,基础梳理,感悟选考,对点训练,答案 (1)d e h i f g b(f、g可调换顺序) 通入一段时间的Cl2,使装置中充满黄绿色的气体(排出装置中的空气) 产生大量棕黄色的烟 (2)抑制CuCl2和FeCl3水解 cd,解析 (1)要利用图中所给实
16、验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应,首先要找到Cl2的发生装置(A),然后将制得的Cl2净化(除去HCl,用装置C)、干燥(用装置E),并使其与粗铜粉反应(用装置D),最后进行尾气吸收(用装置B)。按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是adehifgb(f、g可调换顺序)。实验中硬质玻璃管加热前要通入一段时间的Cl2,使装置中充满黄绿色的气体,以防止O2与铜粉反应。Cl2与Cu反应生成棕黄色的CuCl2固体小颗粒,故盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是产生大量棕黄色的烟。,-27-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)题给流程中,所得固体是CuCl2和FeCl3的混合物,加稀盐酸而
17、不加水溶解,是为了抑制CuCl2和FeCl3水解;向溶液中加入试剂X用于调节溶液的pH以除去Fe3+,故X最好是能与H+反应、但不与Cu2+反应且不引入新杂质的试剂,题给选项中符合要求的有CuO和Cu2(OH)2CO3。(3)向溶液(CuCl2溶液)中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,该过程中发生SO2还原Cu2+的反应,SO2被氧化为 。,-28-,基础梳理,感悟选考,对点训练,3.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置用环己醇制备环己烯,装置如图所示。,-29-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(1)制备粗品 将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入1 mL浓硫酸,摇匀后
18、放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。 试管A中碎瓷片的作用是 ,导管B除了导气外还具有的作用是 。 将试管C置于冰水中的目的是 。,-30-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)制备精品 环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填“上”或“下”),分液后用 (填字母)洗涤。 a.酸性KMnO4溶液 b.稀硫酸 c.Na2CO3溶液 再将提纯后的环己烯按如图所示装置进行蒸馏,冷却水从 (填字母)口进入,目的是 。 蒸馏时要加入生石灰,目的是 。,-31-,基础梳理,感悟选考,对点训练,收集产品时,应控制温度在 左右,实验制得的
19、环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 (填字母)。 a.蒸馏时从70 开始收集产品 b.环己醇实际用量多了 c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出 (3)以下用来区分环己烯精品和粗品的试剂或方法中,合理的是 (填字母)。 a.酸性高锰酸钾溶液 b.金属钠 c.测定沸点,-32-,基础梳理,感悟选考,对点训练,答案 (1)防暴沸 冷凝 防止环己烯挥发 (2)上 c g 冷却水与气体形成逆流,使气体得到充分冷却 吸收剩余的水 83 c (3)bc 解析 (1)试管A中加入碎瓷片的作用是防止液体受热不均匀发生暴沸;观察导管B的长度,可推知导管B除了导气外还具有冷凝的作用。将试管C置于冰水中的目的是降
20、低环己烯蒸气的温度,使其液化,防止挥发,以得到更多的产品。(2)实验目的是提纯环己烯,由于环己醇和少量酸性杂质能溶于水中,而环己烯难溶于水,又环己烯的密度小于水的密度,所以环己烯在上层,饱和食盐水在下层;分液后仍有少量酸性杂质和环己醇残留,酸性KMnO4溶液可以氧化环己烯,稀硫酸无法除去酸性杂质,联想教材乙酸乙酯的制备实验中用饱和Na2CO3溶液提纯产物,可以类推分液后用Na2CO3溶液洗涤。,-33-,基础梳理,感悟选考,对点训练,蒸馏提纯后的环己烯时,冷却水从g口进入,目的是让冷却水与气体形成逆流,使高温气体得到充分冷凝;蒸馏时加入生石灰可吸收产品中剩余的少量水,防止水蒸气随环己烯一起蒸出
21、。收集环己烯产品时,应控制温度在83 左右,这样得到的馏分才是环己烯。a项,若提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量;b项,若环己醇实际用量多了,则实际生成的环己烯量增多,实际产量高于理论产量;c项,若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品的质量低于理论产量。(3)区分环己烯精品和粗品,不能用酸性高锰酸钾溶液,因为环己醇和环己烯都能与酸性高锰酸钾溶液反应;可加入金属钠,观察是否有气体产生,若无气体,则是精品,否则是粗品;通过测定沸点与环己烯的沸点比较,也可以区分。,-34-,忽视物质制备过程中的条件【易错题】实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净
22、的铁屑,加入20%30%的稀硫酸,在5080 水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品。 (1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: 。 (2)硫酸过稀会导致 。 (3)采用水浴加热的原因是 。 (4)反应时铁屑过量的目的是 (用离子方程式表示)。 (5)塞紧试管口的目的是 。 (6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是 。,-35-,错因剖析:物质制备未从原理、试剂用量、反应条件与控制等多方面关注,从而导致实验失败。 正确解答:制备硫酸亚铁应用铁与稀硫酸反应:Fe+H2SO4(稀) FeSO4+H2。硫酸浓度要适当,过稀
23、会导致反应速率小且利于晶体析出;过浓会导致生成三价铁等。反应时铁屑过量也是为了保证生成亚铁盐。塞紧试管口的目的是防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+。,答案:(1)Fe+H2SO4 FeSO4+H2 (2)反应速率小且不利于晶体析出 (3)水浴加热受热均匀,温度容易控制 (4) 2Fe3+Fe 3Fe2+ (5)防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+ (6)有浅绿色晶体析出,-36-,纠错笔记完成一个实验方案的设计,一定要围绕实验的目的展开。例如本实验的目的是制备硫酸亚铁,而亚铁离子很容易被氧化,因此从一开始就要关注这个核心问题。,-37-,2,3,4,1,1.(2018湖南邵阳大联考)
24、保险粉(Na2S2O4)有极强的还原性,遇热水或潮湿空气会分解放热,但在碱性环境下较稳定。回答下列问题: (1)二氧化硫的制备,-38-,2,3,4,1,二氧化硫的发生装置可以选择上图中的 (填相应编号)装置,反应的化学方程式为 。 欲收集一瓶干燥的二氧化硫,选择上图中的装置,其接口的连接顺序为发生装置 (按气流方向,用小写字母表示)。,-39-,2,3,4,1,(2)保险粉的制备 在3545 下,将SO2气体通入锌粉-水悬浮液中(如图),使之发生反应生成ZnS2O4;待反应完全后,移走恒温水浴装置并冷却至室温,向三颈烧瓶中加入18%的NaOH溶液,使之发生反应生成Na2S2O4和Zn(OH)
25、2;经一系列操作后得到无水Na2S2O4样品。,-40-,2,3,4,1,实验开始时,应先关闭止水夹K3、打开K1和K2,通入一段时间SO2,其原因是 。 通过观察 ,调节止水夹K1来控制SO2的流速。 由ZnS2O4生成Na2S2O4的化学方程式为 。 (3)称取2.0 g Na2S2O4样品溶于冷水中,配成100 mL溶液,取出10 mL该溶液于试管中,用0.10 molL-1的KMnO4溶液滴定(滴定至终点时产物为Na2SO4和MnSO4),重复上述操作2次,平均消耗溶液12.00 mL。则该样品中Na2S2O4的质量分数为 (杂质不参与反应)。,-41-,2,3,4,1,解析 (1)实
26、验室利用Na2SO3固体和浓硫酸反应制二氧化硫,不需要加热,应选择题图中的A装置作为发生装置,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2+H2O。 SO2的干燥只能使用浓硫酸,不能用碱石灰;SO2的密度比空气大,用向上排空气法收集;要用NaOH溶液或碱石灰吸收其尾气。实验流程为制取、干燥、收集及尾气处理,装置接口的连接顺序为发生装置ghefi(或c)。,-42-,2,3,4,1,(2)装置中的氧气会氧化SO2或锌,所以实验开始时,应先关闭止水夹K3、打开K1和K2,通入一段时间SO2,这样可排除装置中的氧气。 通过观察三颈烧瓶或装置G中通入二氧化硫导管中的气泡数,调
27、节止水夹K1来控制SO2的流速。 合成保险粉的反应物为ZnS2O4和NaOH,生成物为Na2S2O4和,-43-,2,3,4,1,2.TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。 (1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g) TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下: 有关物质性质如下表:,-44-,2,3,4,1,有关物质性质如下表:仪器A的名称是 。装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、 、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:停止通N2 熄灭酒精灯 冷却至室温。正确的顺序为 (
28、填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。,-45-,2,3,4,1,(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:简要工艺流程如下:,-46-,2,3,4,1,试剂A为 (填化学符号)。钛液需冷却至70 左右,若温度过高会导致产品TiO2收率降低,原因是 。 取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是 (填化学式)。,-47-,2,3,4,1,答案 (1)干燥
29、管 浓硫酸 检验装置气密性 分馏(或蒸馏) (2)Fe 温度过高会导致TiOSO4提前水解,产生H2TiO3沉淀 Fe2+ Fe2O3 解析 (1)制取TiCl4需要在无水无氧的环境中进行,实验中用N2排出装置内的空气,干燥管A中盛有的试剂是为了除去空气中的O2和水蒸气。E中应盛有浓硫酸,防止空气中的水蒸气进入装置,使TiCl4发生水解。反应前,先组装仪器、检查装置的气密性,再装入药品。反应后,应先熄灭酒精灯,待装置冷却至室温,再停止通入N2。D中的液态混合物为生成的TiCl4和挥发出的CCl4,由表中信息可知,二者互溶但沸点相差较大,可采取分馏(或蒸馏)的方法予以分离。,-48-,2,3,4
30、,1,(2)钛铁矿中含有Fe2O3、SiO2等杂质,用硫酸溶解时,溶液中生成Fe2(SO4)3,则钛液中含有TiOSO4、FeSO4和Fe2(SO4)3,加入试剂A后,结晶、过滤得到的是FeSO47H2O,所以试剂A是铁粉,其作用是把Fe3+还原为Fe2+;由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多的TiOSO4水解为固体H2TiO3,过滤后混入FeSO47H2O中,导致TiO2产率降低。 先加KSCN溶液无现象,加H2O2后出现红色,说明存在Fe2+;经加热后Fe2+被氧化为Fe2O3而使产品发黄。,-49-,2,3,4,1,3.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验
31、装置如下:,-50-,2,3,4,1,可能用到的有关数据如下:合成反应: 在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 。 分离提纯: 反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。,-51-,2,3,4,1,回答下列问题: (1)装置b的名称是 。 (2)加入碎瓷片的作用是 ; 如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是 (填字母,下同)。 A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新
32、配料 (3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为 。,-52-,2,3,4,1,(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并 ;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的 (填“上口倒出”或“下口放出”)。 (5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是 。 (6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有 。 A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器 (7)本实验所得到的环己烯产率是 。 A.41% B.50% C.61% D.70%,-53-,2,3,4,1,答案 (1)直形冷凝管 (2)防止暴沸 B(5)干燥(或除水除醇) (6)CD (7)C,-54-,2,3,4,1,解析
33、 (1)装置b为直形冷凝管,可用于冷凝回流。(2)加入碎瓷片的作用是防止有机物在加热时发生暴沸。如果在加热时发现忘记加碎瓷片,这时必须停止加热,待冷却后补加碎瓷片。(3)醇分子间易发生脱水反应生成醚类化合物。(4)分液漏斗在使用前必须要检漏。实验生成环己烯的密度比水的要小,所以环己烯应从上口倒出。(5)加入无水氯化钙的目的:除去水(作干燥剂)和除去环己醇(因为乙醇可以和氯化钙反应,类比推知,环己醇和氯化钙也可以反应)。(6)观察题中实验装置图知蒸馏过程中不可能用到吸滤瓶及球形冷凝管。,-55-,2,3,4,1,4.(2018台州中学期中考试)三氯化六氨合钴()是一种重要的配合物原料,实验室制备
34、实验流程如下:已知:Co(NH3)6Cl3在水中电离为Co(NH3)63+和Cl-,Co(NH3)6Cl3的溶解度如下表:,-56-,2,3,4,1,(1)第步需在煮沸的NH4Cl溶液中加入研细的CoCl26H2O晶体,煮沸与研细的目的是 。 (2)实验室制备三氯化六氨合钴()的化学方程式为 。 (3)实验操作1为 ,Co(NH3)6Cl3溶液中加入浓盐酸的目的是 。 (4)现称取0.267 5 g Co(NH3)6Cl3(相对分子质量为267.5),在A中发生如下反应:Co(NH3)6Cl3+3NaOH Co(OH)3+6NH3+3NaCl(装置见下图),C中装0.500 0 molL-1的
35、盐酸25.00 mL,D中装有冰水。加热烧瓶,使NH3完全逸出后,用少量蒸馏水冲洗导管下端外壁上附着的酸液于C中,加入23滴甲基红指示剂,用0.500 0 molL-1的NaOH溶液滴定。,-57-,2,3,4,1,当滴定到终点时,共需消耗NaOH溶液 mL(准确到0.01 mL)。 当用上述原理测定某Co(NH3)xCl3晶体中x值,实验过程中未用少量蒸馏水冲洗导管下端内外壁上附着的酸液于C中,则x值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。,-58-,2,3,4,1,-59-,2,3,4,1,答案 (1)加速固体的溶解 (2)2CoCl26H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O2 2Co(N
36、H3)6Cl3+14H2O (3)趁热过滤 有利于Co(NH3)6Cl3析出,提高产率 (4)13.00 偏大 解析 (1)第步需在煮沸的NH4Cl溶液中加入研细的CoCl26H2O晶体,煮沸与研细的目的是加速固体的溶解;(2)实验室制备三氯化六氨合钴()的化学方程式为2CoCl26H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+14H2O;(3)由流程图提供的信息可知,实验操作为趁热过滤;Co(NH3)6Cl3溶液中加入浓盐酸的目的是增大氯离子浓度,使平衡向析出晶体的方向移动,有利于Co(NH3)6Cl3析出,提高产率;,-60-,2,3,4,1,(4)0.267 5
37、g Co(NH3)6Cl3(相对分子质量为267.5)物质的量放出氨气物质的量总计为0.006 mol,消耗HCl的物质的量0.006 mol,HCl的总物质的量=0.025 0 L0.5 molL-1=0.012 5 mol,所以消耗剩余HCl需要氢氧化钠的物质的量=0.012 5 mol-0.006 mol=0.006 5 mol,当滴定到终点时,共消耗NaOH溶液的体积= =0.001 3 L=13.00 mL;当用上述原理测定某Co(NH3)xCl3晶体中x值时,实验过程中未用少量蒸馏水冲洗导管下端内外壁上附着的酸液于C中,导致酸液减少,消耗氢氧化钠溶液的量减少,测定氨气量增多,x值将偏大。,
