乙醛在氧化铜作催化剂的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示,试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表:
物质 | 乙醛 | 乙酸 | 甘油 | 乙二醇 | 水 |
沸点(℃) | 20.8 | 117.9 | 290 | 197.2 | 100 |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60℃~80℃时发生的主要反应的化学方程式为___________________________。
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在________________;目的是_______________________;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在__________________;目的是_____________________。
(3)烧杯B的作用是__________________,烧杯B内盛装的液体可以是__________________。(写出一种即可,在题给物质中找);某同学认为试管C最好置于冰水浴中,其目的是__________________________。
(4)对C中产品进行蒸馏时,蒸馏烧瓶中加入少量____,以除去其中含有的少量水。
A.浓硫酸 B.CaO C.CuSO4溶液 D.无水CaCl2
(5)以下区分乙酸精品和粗品的方法,合理的是_____。
A.加入水观察实验现象
B.加入足量氢氧化钠溶液后,再加入银氨溶液,水浴加热观察实验现象
C.加入碳酸氢钠溶液,振荡后观察实验现象
D.加入少量Na单质,振荡后观察实验现象
2CH3CHO+O22CH3COOH 试管A的反应液中 测量反应溶液的温度 试管A的支管口处 收集含乙酸的馏分 使试管A内的反应液均匀受热发生反应,使生成的乙酸变成蒸气进入试管C; 乙二醇(甘油) 有利于乙酸的冷凝收集 D B
【解析】(1)乙醛与氧气发生氧化反应生成乙酸,方程式为:2CH3CHO+O22CH3COOH,故答案为:2CH3CHO+O22CH3COOH;
(2)实验开始时温度计应测量反应的温度,控制反应温度为60℃~80℃,所以实验开始时温度计水银球的位置应在试管A的反应液中;由蒸馏原理可知,温度计测量的是蒸气的温度,所以温度计水银球的位置应在试管A的支管口处,故答案为:试管A的反应液中;测量反应溶液的温度;试管A的支管口处;收集含乙酸的馏分;
(3)乙酸的沸点为117.9℃,要想通过蒸馏的方法得到乙酸,B内盛装的液体的沸点应大于117.9℃,由表可知烧杯B内盛装的液体可以是乙二醇或甘油,B中装的液体直接受热,可以让试管A内的反应液均匀受热发生反应,试管C最好置于冰水浴中,其目的是有利于乙酸的冷凝收集,故答案为:使试管A内的反应液均匀受热发生反应,使生成的乙酸变成蒸气进入试管C;乙二醇(甘油);有利于乙酸的冷凝收集;
(4)对C中产品进行蒸馏时,蒸馏烧瓶中装加入少量无水CaCL2,以出去其中含有的少量水。A.浓硫酸和乙酸反应,故A错误;B.CaO 吸收水分同时和乙酸反应,故B错误;C.CuSO4溶液不能吸收水分,故C错误;D.无水CaCl2吸收水分,不与乙酸反应,故D正确;故答案为:D;
(5)乙酸粗品中含乙醛,区分乙酸精品和粗品的方法是加入足量氢氧化钠溶液后,再加入银氨溶液,水浴加热观察实验现象。A.加入水观察实验现象不能区分,故A错误;B.加入足,量氢氧化钠溶液后,再加入银氨溶液,水浴加热观察实验现象,出现此现象说明为粗品,故B正确;C.二者都含有乙酸,都能和碳酸氢钠反应生成气体加入碳酸氢钠溶液,震荡后观察实验现象不能区别二者,故C错误;D.二者都含有乙酸,都能和Na单质反应放出气体,振荡后观察实验现象不能区别二者,故D错误;故答案为:B。
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硫化亚铁(FeS)是一种常见的还原剂。用FeS处理模拟含铬废水的流程如下:
(1)“还原”过程发生反应的离子方程式为______。
(2)为测定模拟废水中铬元素的去除率,进行如下实验:将滤渣用蒸馏水洗净后,在低温条件下干燥,称得质量为2.210 0 g。将上述2.210 0 g固体在空气中加热,测得固体质量随温度的变化如图所示。
说明:(Ⅰ)780℃以上的残留固体为Fe2O3、Cr2O3的混合物。
(Ⅱ)有关物质的摩尔质量如下表:
物质 | K2CrO4 | Cr(OH)3 | Cr2O3 | FeS | FeOOH | Fe2O3 |
M/(g·mol-1) | 194 | 103 | 152 | 88 | 89 | 160 |
①A→B固体质量增加是由滤渣中_____(填化学式)发生反应引起的。
②根据以上实验数据计算上述模拟废水中铬元素的去除率(写出计算过程)。____________
乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表
物质 | 乙醛 | 乙酸 | 甘油 | 乙二醇 | 水 |
沸点 | 20.8℃ | 117.9℃ | 290℃ | 197.2℃ | 100℃ |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)________________________;
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在________________________________,目的是________________________;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在________________,目的是________。
(3)烧杯B的作用是________;烧杯B内盛装的液体可以是________(写出一种即可,在题给物质中找)
(4)写出乙酸和碳酸氢钠反应的离子方程式________________________。