疊氮化鈉(NaN3)固體易溶于水,微溶于乙醇不溶于乙醚,是汽車安全氣囊中的主要成分,能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產(chǎn)生大量氣體將氣囊鼓起。
已知NaNH2+N2O 210-220℃ NaN3+H2O。
實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置模擬工業(yè)級(jí)NaN3制備。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:制備NaN3
(1)裝置C中盛放的藥品為堿石灰堿石灰,裝置B的主要作用是冷凝分離出氨氣中的水冷凝分離出氨氣中的水。
(2)為了使a容器均勻受熱,裝置D中進(jìn)行油浴而不用水浴的主要原因是反應(yīng)需要在210℃~220℃下進(jìn)行,水浴不能達(dá)到這樣的高溫反應(yīng)需要在210℃~220℃下進(jìn)行,水浴不能達(dá)到這樣的高溫。
(3)氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2的化學(xué)方程式為2Na+2NH3 △ 2NaNH2+H22Na+2NH3 △ 2NaNH2+H2。
(4)N2O可由NH4NO3(熔點(diǎn)169.6℃)在240℃分解制得,應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是ⅣⅣ。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:分離提純
分離提純反應(yīng)完全結(jié)束后,取出裝置D中的混合物進(jìn)行以下操作,得到NaN3固體。
D中混合物加水Ⅰ加乙醇Ⅱ過濾Ⅲ洗滌Ⅳ干燥ⅤNaN3固體
(5)已知:NaNH2能與水反應(yīng)生成NaOH和氨氣,操作Ⅳ采用乙醚乙醚洗滌,其原因是NaN3固體不溶于乙醚,能減少其損失,可洗去表面的乙醇雜質(zhì),且乙醚易揮發(fā),有利于產(chǎn)品快速干燥NaN3固體不溶于乙醚,能減少其損失,可洗去表面的乙醇雜質(zhì),且乙醚易揮發(fā),有利于產(chǎn)品快速干燥。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:定量測(cè)定
實(shí)驗(yàn)室用滴定法測(cè)定疊氮化鈉樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
①將2.500g試樣配成500.00mL溶液。
②取50.00mL溶液于錐形瓶中,加入50.00mL 0.1010mol?L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液。
③充分反應(yīng)后,將溶液稍稀釋,向溶液中加入8mL濃硫酸,滴入3滴鄰菲啰啉指示液,用0.0500mol?L-1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Ce4+,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為29.00mL.測(cè)定過程中涉及的反應(yīng)方程式如下:
2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3═4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑
Ce4++Fe2+═Ce3++Fe3+
(6)配制疊氮化鈉溶液時(shí),除燒杯、玻璃棒、量筒外,還需要用到的玻璃儀器有500mL容量瓶、膠頭滴管500mL容量瓶、膠頭滴管。若其它讀數(shù)正確,滴定到終點(diǎn)后讀取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液體積時(shí)俯視,將導(dǎo)致所測(cè)定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大偏大。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(7)試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.60%93.60%。(保留四位有效數(shù)字)
210
-
220
℃
△
△
加水
Ⅰ
加乙醇
Ⅱ
過濾
Ⅲ
洗滌
Ⅳ
干燥
Ⅴ
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】堿石灰;冷凝分離出氨氣中的水;反應(yīng)需要在210℃~220℃下進(jìn)行,水浴不能達(dá)到這樣的高溫;2Na+2NH3 2NaNH2+H2;Ⅳ;乙醚;NaN3固體不溶于乙醚,能減少其損失,可洗去表面的乙醇雜質(zhì),且乙醚易揮發(fā),有利于產(chǎn)品快速干燥;500mL容量瓶、膠頭滴管;偏大;93.60%
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.5
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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