故答案为:分液漏斗;防止倒吸;
(2)装置气密性的检查一般常用加热法,依据的原理是:通过加热(用酒精灯或热毛巾或体温)密闭容器,使其中的气体受热膨胀,压强变大,导致放入水中的导管口有气泡冒出(导管应先放入水中),移开热源后,由于装置中的气体遇冷收缩、压强变小,又会在导管里形成一段水柱,所以组装好仪器,检查装置气密性的操作是手握烧瓶,若C、D导管中有气泡冒出,松开手,C、D中有液柱回流,
故答案为:手握烧瓶,若C、D导管中有气泡冒出,松开手,C、D中有液柱回流; (3)装置C中SO2和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应褪色,生成锰离子、硫酸根离子,离子反应为:2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+, 故答案为:2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+; (4)铜与浓硫酸反应Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,取灰色固体于烧杯
中,加入蒸馏水,搅拌、过滤,洗涤滤渣,固体部分溶解,溶液呈蓝色,为CuSO4,将滤渣转移到另一烧杯中,加入足量稀硫酸,搅拌,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥,Cu2S和CuS不溶于稀硫酸,滤液呈蓝色,溶解的是CuO,称量上一步得到的黑色滤渣2.56g,在空气中灼烧至恒重,冷却、称量得到2.40g固体为氧化铜,物质的量为n==
=0.03mol,若黑色滤渣为Cu2S则其质量为0.03××160g=2.4g,若黑色滤渣为CuS则其质量为0.03×96g=2.88g,原黑色滤渣为2.56g,为Cu2S、CuS混合物, 故答案为:CuSO4;CuO;Cu2S、CuS.
【点评】本题考查了探究铜与浓硫酸的反应,题目难度中等,涉及浓硫酸与铜反应、二氧化硫的还原性的实验验证、污染气体的实验处理、产物的检验等知识,(4)为难点,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力.
10.(16分)(2016?宜宾模拟)甲苯是一种重要的有机原料,它不仅可用于制取重要的食用香料肉桂酸丙烯酯,还可用于合成常用药物布洛芬,其合成路线如下(部分反应条件及产物略去).
第16页 共21页
已知: Ⅰ.
Ⅱ.
(1)甲苯的分子式是C7H8,布洛芬中官能团的名称是羧基; (2)试剂a的结构简式是(3)第③步的化学方程式是
+H2O;
(4)第④~⑥步中属于加成反应的有④⑥(填步骤编号); (5)第⑤步的化学方程式是
;
;
+CH2=CHCH2OH
(6)布洛芬的一种同分异构体C与NaOH溶液共热反应,生成丙酸钠和化合物D,D的苯环上只有一条侧链且与浓硫酸共热不能发生消去反应,D的结构简式是【考点】有机物的合成.
【分析】甲苯发生氧化反应生成苯甲醛,由信息I、肉桂酸的结构简式可知试剂a为
,反应③为酯化反应,则试剂b为CH2=CHCH2OH.结合反应⑤产物结构
可知该反应为取代反应,则反应④为甲苯与丙烯发生加成反应生成A为对比B的前后物质的结构可知,反应⑥是羰基与氢气发生加成反应生成B为
,反应⑦为B中碳氧键断裂与CO发生加成反应生成布洛芬.
【解答】解:甲苯发生氧化反应生成苯甲醛,由信息I、肉桂酸的结构简式可知试剂a为
,反应③为酯化反应,则试剂b为CH2=CHCH2OH.结合反应⑤产物结构
第17页 共21页
.
,
可知该反应为取代反应,则反应④为甲苯与丙烯发生加成反应生成A为对比B的前后物质的结构可知,反应⑥是羰基与氢气发生加成反应生成B为
,反应⑦为B中碳氧键断裂与CO发生加成反应生成布洛芬.
(1)甲苯的分子式是为C7H8,布洛芬中官能团的名称是羧基, 故答案为:C7H8;羧基; (2)试剂a的结构简式是故答案为:
;
+CH2=CHCH2OH,
,
(3)第③步的化学方程式是
+H2O,
故答案为:
+CH2=CHCH2OH+H2O;
(4)第④~⑥中属于加成反应的有④⑥, 故答案为:④⑥;
(5)第⑤步的化学方程式是:
,
故答案为:;
(6)布洛芬的一种同分异构体C与NaOH溶液共热反应,生成丙酸钠和化合物D,则C含D含有羟基,而D的苯环上只有一条侧链且与浓硫酸共热不能发生消去反应,则D有酯基,的结构简式是
,
故答案为:.
【点评】本题考查有机物的推断与合成,充分利用有机物的结构进行分析解答,注意对题目信息的理解,侧重考查学生的分析推理能力,熟练掌握官能团的性质与转化,是对有机化学基础的综合考查.
第18页 共21页
11.(16分)(2016?宜宾模拟)工业上用废旧铅蓄电池电极填充物铅泥(主要成分PbO2、PbSO4)回收铅,流程如下:
已知:Ksp(PbSO4))=1.6×10﹣5;Ksp(PbCO3)=3.3×10﹣14. 回答下列问题:
(1)为提高铅泥与混合溶液的反应速率,可采取的措施是充分搅拌或适当升高温度(任写一点),该反应的离子方程式是PbO2+4H++SO42﹣+2Fe2+=2Fe3++PbSO4↓+2H2O (2)滤液B可用来提取含结晶水的硫酸盐(摩尔质量为322g/mol),该盐的化学式是Na2SO4?10H2O,主要实验步骤为:向该滤液中加入适量的硫酸钠溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(3)已知:25℃,101kPa时,PbO(s)+C(s)═Pb(s)+CO(g)△H=+108.5kJ/mol 2Pb(s)+O2(g)═2PbO(s)△H=﹣438kJ/mol 2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣565kJ/mol
PbO与焦炭反应生成Pb和CO2的热化学方程式是2PbO(s)+C(s)═2Pb(s)+CO2(g)△H=+45KJ/mol.
④中共收集到11.2LCO2.(4)若与铅泥反应的FeSO4为0.2mol,标准状况下,步骤③、步 骤④中还收集到4.48LCO,不考虑流程中铅元素的损失,则铅泥中PbSO4的质量为90.9g.【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【分析】向铅泥(主要成分PbO2、PbSO4)中加入硫酸亚铁和硫酸,二氧化铅中+4价的铅与亚铁离子发生氧化还原反应,生成难溶物硫酸铅,过滤得到硫酸铅和滤液A(含三价铁离子),硫酸铅与碳酸钠反应,沉淀转化为碳酸铅,同时产生硫酸钠,过滤得到碳酸铅,碳酸铅分解得到氧化铅,再用焦炭还原得到金属铅,据此分析解答.
(1)步骤①为提高反应速率可以采用升高温度、充分搅拌等方法;二氧化铅与亚铁离子在硫酸的作用下发生氧化还原反应生成三价铁和硫酸铅;
(2)滤液B的溶质为硫酸钠,提取含结晶水的硫酸盐(摩尔质量为322g/mol),硫酸钠的摩尔质量为142g/mol,据此计算结晶水的个数;主要实验步骤为:向该滤液中加入适量的硫酸钠增大浓度,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品;
第19页 共21页
(3)根据盖斯定律计算PbO与焦炭反应生成Pb和CO2的反应热,再写出热化学反应方程式;
(4)第③步碳酸铅分解产生的二氧化碳的物质的量与铅原子物质的量相等,第④步产生的二氧化碳和一氧化碳中的氧全部来至于氧化铅,根据氧原子守恒建立氧原子与铅的关系式可解出铅的物质的量,即硫酸铅的物质的量,铅泥中的硫酸铅不包括第①步反应产生的硫酸铅.
【解答】解:向铅泥(主要成分PbO2、PbSO4)中加入硫酸亚铁和硫酸,二氧化铅中+4价的铅与亚铁离子发生氧化还原反应,生成难溶物硫酸铅,过滤得到硫酸铅和滤液A(含三价铁离子),硫酸铅与碳酸钠反应,沉淀转化为碳酸铅,同时产生硫酸钠,过滤得到碳酸铅,碳酸铅分解得到氧化铅,再用焦炭还原得到金属铅.
(1)步骤①为提高反应速率可以采用升高温度、充分搅拌等方法;二氧化铅与亚铁离子在硫酸的作用下发生氧化还原反应生成三价铁和硫酸铅,离子反应方程式为:PbO2+4H++SO42
﹣
+2Fe2+=2Fe3++PbSO4↓+2H2O,
故答案为:充分搅拌或适当升高温度;PbO2+4H++SO42﹣+2Fe2+=2Fe3++PbSO4↓+2H2O; (2)滤液B的溶质为硫酸钠,提取含结晶水的硫酸盐(摩尔质量为322g/mol),硫酸钠的摩尔质量为142g/mol,则结晶水的个数为:(322﹣142)÷18=10,则该结晶水合物的化学式为Na2SO4?10H2O;主要实验步骤为:向该滤液中加入适量的硫酸钠增大浓度,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品, 故答案为:Na2SO4?10H2O;硫酸钠;冷却结晶;
(3)①PbO(s)+C(s)═Pb(s)+CO(g)△H=+108.5kJ/mol ②2Pb(s)+O2(g)═2PbO(s)△H=﹣438kJ/mol ③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣565kJ/mol
根据盖斯定律(①×2+③﹣②)÷2得到PbO与焦炭反应生成Pb和CO2的热化学方程式是:2PbO(s)+C(s)═2Pb(s)+CO2(g)△H=+45KJ/mol, 故答案为:2PbO(s)+C(s)═2Pb(s)+CO2(g)△H=+45KJ/mol;
(4)步骤③、④中共收集到11.2LCO2,物质的量为0.5mol,设第③步产生的二氧化碳为xmol,第③步碳酸铅分解产生的二氧化碳的物质的量与铅原子物质的量相等,第④步产生的二氧化碳为ymol,则有:x+y=0.5①,步骤④中还收集到4.48LCO,物质的量为0.2mol,第④步产生的二氧化碳和一氧化碳中的氧全部来至于氧化铅,根据氧原子守恒建立氧原子与铅的关系式为0.2x+2y=x②,根据①②式解得x=0.4,则所有的硫酸铅的物质的量为
第20页 共21页
0.4mol,铅泥中的硫酸铅不包括第①步反应产生的硫酸铅,第①步产生的硫酸铅与硫酸亚铁的关系为:2FeSO4~PbSO4,硫酸亚铁反应0.2mol,硫酸铅生成0.1mol,则铅泥中的硫酸铅为0.3mol,硫酸铅的摩尔质量为303g/mol,则铅泥中硫酸铅的质量为:0.3mol×303g/mol=90.9g, 故答案为:90.9.
【点评】本题考查较综合,涉及混合物的分离和提纯、氧化还原反应、定量计算等知识点,试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力,第(4)题有一定难度.
第21页 共21页