① 實驗室中用CO還原磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)得到鐵,設計的實驗裝置如下;(1)開始實驗時,A裝置中首先
(1)開始實驗時,A裝置中首先要進行的操作是通一氧化碳;
(2)CO還原Fe304的化學方程式為Fe3O4+4CO
高溫 | .
② 分離乙酸乙酯,乙醇,乙酸的混合物,分離步驟
請設計分離乙醇、乙酸、乙酸乙酯混合物的實驗方案. 解析: 分離對象是三種互溶的液體混合物,應按分液、萃取、蒸餾方法考慮分離方案. 因三種液體互溶,不能直接用分液方法,考慮到乙酸乙酯不溶於水,乙醇在水中溶解度大於在乙酸乙酯中溶解度,乙酸在乙酸乙酯中溶解度大於在水中溶解度,故加入飽和Na2CO3 溶液萃取劑,就可將其轉化為兩層上下不互溶的 液體,分離出乙酸乙酯;留下的是乙酸鈉和乙醇的混合水溶液,因不能再將其分層,採用蒸餾法分出低沸點的乙醇,最後在留下的混合液 中加入濃H2SO4 ,然後再蒸餾分出乙酸. 另外補充一下乙酸乙酯水解對本題無影響,首先水解是微量的,即使水解,產物也不會影響分離效果. CH3COOC2H5+H2O=CH3COOH+C2H5OH(酸的條件下) CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH(鹼的條件下)
③ 某研究性學習小組從含有Hg(NO3)2和Cu(NO3)2的實驗室廢液中回收金屬汞和銅,設計的實驗方案如圖所示:
實驗的目的是Hg(NO3)2和Cu(NO3)2的實驗室廢液中回收金屬汞和銅.因此第一步是將對應的化合態的金屬轉化為固體金屬,由於銅汞的活動性都比較差,所以可以選用活動性較強的金屬進行置換,可以選擇價格低廉來源較廣的金屬,一般可以選用鐵粉.要想讓銅汞完全轉化為單質,則加入的鐵應該適當過量.之後過濾,這樣生成的銅汞的單質和剩餘的鐵粉進入了濾渣A(所以濾渣A的成分為Cu、Hg、Fe),此時濾液D中是實現銅汞單質生成過程中,鐵和硝酸鹽反應對應的硝酸鹽即硝酸亞鐵Fe(NO3)2.濾渣A加入適量硫酸,由於濾渣A中含有的物質只有鐵能夠與硫酸反應,所以經過濾後得到的濾渣B含有不能反應的銅汞單質,而濾液C中含有的是鐵與硫酸反應生成的硫酸亞鐵.而對濾渣B加熱,由於汞受熱極易轉為汞蒸汽,所以可以實現銅汞的分離(這個題目命制中好像不是很嚴謹,如果在密閉環境中實驗,怎麼會生成氧化銅,所以此處還是按照給定方案進行分析,實際生成操作中應該不會生成氧化銅).而要想得到汞,需要冷凝,所以涉及的儀器和裝置第一要密閉,第二要進行冷凝,所以給的方案中③④是可行的.而銅單質在加熱過程中由於會和氧氣發生反應從而被氧化為氧化銅而顯黑色,所以可以通過還原劑來實現轉化為單質,給的流程是通入試劑a,說明試劑a為氣體,而題目中說是單質,所以應該是氣態的單質的還原性的,則為氫氣. (1)在過濾操作過程中用到的儀器有:帶鐵圈的鐵架台、玻璃棒、漏斗和 燒杯,其中玻璃棒的作用是 引流; (2)濾渣A是 Fe、Cu、Hg(填化學式); (3)濾液C和濾液D中的溶質分別是 FeSO4和 Fe(NO3)2(填化學式); (4)若給黑色固體通入試劑a為單質,則反應的化學方程式 CuO+H2 |
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