实验与工艺流程

1、1.化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H2SO4与Cu反应的化学方程式 试剂a是。对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料：Ag2SO4 微溶于水；Ag2SO3难溶于水)实验二：验证B的成分一_ 6瑚1.氨水过星溶液k冶土 土膈干净U诚B -做匚瓦淀。皿碱酸写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：。加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。 向滤液E中加入一

2、种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象 。根据沉淀F的存在，推测SO42-的产生有两个途径：途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。途径2：实验二中，SO32-被氧化为SO42-进入D。实验三：探究SO42-的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有:取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：。实验三的结论：。 实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是。根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段 时间，有A

3、g和SO42-生成。 根据上述实验所得结论：。2. N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1) N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加 热和催化剂作用下生成n2o的化学方程式为。NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO+NO2+2OH= 2n% + H2O2NO2+2OH-= NO2- + NO3- + H2O下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。加快通入尾气的速率采用气、液逆流的方式吸收尾气吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液吸收后的

4、溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是 (填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物 (填化学式)。NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH (用稀盐酸调节)的变化如图所示。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO3-，其离子方程式为。NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因 。100 I141硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2 及少量 Fe2O3、硼镁矿

5、粉一浴浸过滤1Al2O3)原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：滤渣14祖 pH=3 一 S理廿调pH=6.5沉厦 Mg(OH)2- MgCO3轻质氧化镁吸收皿HCQ：溶流母液回答下列问题： 在95C“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式 。 “滤渣1”的主要成分有。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学 TOC o 1-5 h z 试剂是。 根据 H3BO3 的解离反应：H3BO3+H2O H+B(OH)4-, Ka=5.81 X 10-10,可判断 H3BO3 是酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是。在“沉镁”中生成Mg(OH)2-M

6、gCO3沉淀的离子方程式为，母液经加热后可返回 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法。废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如图:硫酸铁铵NH4Fe (SO4)2-xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用(3)步骤中选用足量的H2M理由。分批加入H2O2，同时为了回答下列问题： 步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是。 步骤需要加热的目的 ，温度保持80 - 95C，采用的合适加热方式 。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为 (填标号)。NaOH溶液要保持pH小于0.5。 步骤的具体实验操作有，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。采用热重分析法

7、测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150C时失掉1.5个结晶水，失重5.6%.硫酸铁铵晶体的化学式为高纯硫酸锰作为合成镍钻锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：HqSO4 MnQ 宣气 Na：SMnFj NH4HCO3Mis 矿r*i r-H屯阳溶浸 f 氧化f 调pH f除杂1 f除杂2f 沉铭 fMtiSCLAlnO：粉 j_ 滤渣1滤渣2滤渣3 滤渣斗相关金属离子c0 (Mn+)=0.1 mol-L -1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+M

8、g2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“滤渣1”含有S和；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程 TOC o 1-5 h z “氧化”中添加适量的MnO2的作用是。 “调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为6之间。 “除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是。 “除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+.若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全，原因是。 写出“沉锰”的离子方程式。层状镍钻锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，

9、其中Ni、Co、 Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=时，z=。,一 J乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方 法如图：水杨酸醋酸酎乙酰水杨酸熔点/C157159-72-74135138相对密度/ (g-cm-3)1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程：在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酎10mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70C左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中，析出固体，过滤。所得结晶粗品加入50mL饱和

10、碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。回答下列问题： 该合成反应中应采用 加热。(填标号)A.热水浴 B.酒精灯 C.煤气灯 D.电炉 下列玻璃仪器中，中需使用的有 (填标号)，不需使用的有 (填名称)。（3） 中需使用冷水，目的。（4） 中饱和碳酸氢钠的作用 ，以便过滤除去难溶杂质。（5） 采用的纯化方法为。（6） 本实验的产率%。7 .多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。务晶什AHC1回答下列问题:I .硅粉与区1在300。时反应生成imol SiHCl气体和电,放出225kJ热量该反应的热化学

11、方程式为。SiHCl3的电子式为II .将SiCl4氢化 SiHCl3有三种方法对应的反应依次为:SiCl4 (g)+ H2 (g)f SiHCl3 (g)+ HCl(g)AH03SiCl4 (g)+ 2H2 (g)+Si(s)m 4SiHCl3 (g) AH2 02SiCl4 (g)+ H2 (g)+ Si(s)+ HCl(g也命 3SiHCl3 (g)AH3(1)氢化过程中所需的高纯度H可用情性电极电解KOH溶液制备，与出产生H的电极名称（2）已知体系自由能变AG = AH - T AS , AG 0时反应自发进行。三个氢化反应的AG与温度的关系如图1所示，可知：反应能自发进行的最低温度是

12、；相同温度下，反应比反应的AG小，主要原因是。 不同温度下反应中SiCl4转化率如图2所示。下列叙述正确的是 (填序号)。a. B点：v正 v逆b. v正：A点 E点c.反应适宜温度：480520 C 反应的AH3 = (用AH1, AH2表示)。温度升高，反应的平衡常数K (填“增 大”“减小”或“不变”。 由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有 (填分子式)。环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下：iFeCh - frHjOA环己烯饱和食盐水 有机相干燥过滤 操作3 0y J 操乍1担产品一操卡2:沸点33P)7水相(弃去)回答下列问题：I.环己

13、烯的制备与提纯 原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为，现象为操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。占烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为，浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择Fe%6H2。而不用浓硫酸的原因为(填序号)。浓硫酸易使原料炭化并产生SO2FeCl3 - 6H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念同等条件下，用FeCl3 - 6H2O比浓硫酸的平衡转化率高仪器B的作用为。 操作2用到的玻璃仪器 。 将操作3 (蒸馏)的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石，弃去前馏分，收集83 C的馏分。II.环己烯含量的测定在一定条件下，向华环己烯样品中加入定量制得的molBr2,与环

14、己烯充分反应后，乘U余的Br2与足量KI作用生成I，用c mol-L-1的Na S O标准溶液滴定，终点时消耗Na S O标准溶液v mL （以上数据均 22 2 32 2 3已扣除干扰因素）。 Br2 + 2KII2 + 2KBr I2 + 2Na2S2O32NaI + Na2S4O6（5） 滴定所用指示剂为。样品中环己烯的质量分数为 （用字母表示）。（6） 下列情况会导致测定结果偏低的是 （填序号）。样品中含有苯酚杂质在测定过程中部分环己烯挥发Na S O标准溶液部分被氧化咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点234.5，100C以上开始升华），有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因

15、约1%5%、单宁酸（爪约为10-6，易溶于水及乙醇）约3%10%，还含有色素、 a纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。索氏提取器1 .滤纸套筒蒸气导管虹吸管索氏提取装置如右图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸气沿蒸气导管2上升至 球形冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管 3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下了问题：（1） 实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的 。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几*。（2） 提取过程不可选用明火直接加热，原因 。与常规的萃取相比，采 用索氏提取器的优点是.（3）提取液需经“蒸馏浓缩

16、”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点计、接收管之外，还有 （填标号）。A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D烧杯（4）浓缩液加生石灰的作用是和 和吸收一。（5）可采用如右图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是(1)Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2f+2H2O饱和 NaHSO3 溶液Ag,SO+4NH-H O=2Ag(NH + +SO 2- + 4H O知 33 23,232h2o2溶液，产生白色沉淀Ag+ Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4沉淀时，必定没有Ag2SO4途径1不产

17、生SO42-，途径2产生SO42-(4)2Ag+SO2+H2O= Ag2SO3l+2H+碱性溶液中SO32-(6)实验条件下：SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的SO42-速率 更易被氧化为SO42-催化剂(1)2NH3+2O2 =N2O+3H2O(2)BC NaNO3 NO3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+ 5H+溶液pH越小，溶液中HC1O的浓度越大，氧化NO的能力越强(1) nh4hco3+nh= (nh4)2co3SiO/ FeO、Al O KSCN TOC o 1-5 h z 22 32 3 一元弱转化为H3BO3，促进析出 2Mg2+3CO2

18、- +2HMg(OH-MgCO 1+2HCO -32233(或2Mg2+2CO2- +H =Mg(OH-MgCO l+CO)溶浸 高温焙烧32232(1)碱煮水洗加快反应 热水浴 C 将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质防止Fe3+水解加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)NH4Fe(SO4)2-12H2O(1) SiO (不溶性硅酸盐)MnO+MnS+2H SO =2MnSO+S+2H O222442(2)将Fe2+氧化为Fe3+(3) 4.7(4) NiS和ZnS F-与H+结合形成弱电解质HF，MgF、Mg2+2F-平衡向右移动Mn2+2HCO - =MnCO3l+CO2T+H2O (7) 1/3(1)A BD分液漏斗、容量瓶充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)生成可溶的乙酰水杨酸钠重结晶607- 1. Si(s)+ 3HC1 (g) 300 SiHC13 (g)+