【題目】我國(guó)化工專家侯德榜的侯氏制堿法曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物質(zhì)溶解度的差異,以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。下面是在實(shí)驗(yàn)室中模擬侯氏制堿法制取NaHCO3的實(shí)驗(yàn)步驟:

第一步:連接好裝置,檢驗(yàn)氣密性,在儀器內(nèi)裝入藥品。

第二步:先讓一裝置發(fā)生反應(yīng),直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解時(shí),再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體,片刻后,C中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向C中通入兩種氣體,直到不再有固體產(chǎn)生。

第三步:過(guò)濾C中所得的混合物,得到NaHCO3固體。

第四步:向?yàn)V液中加入適量的NaCl粉末,有NH4Cl晶體析出。……

請(qǐng)回答下列問(wèn)題(提示B分液漏斗中為濃氨水,滴入燒瓶可產(chǎn)生氨氣):

(1)裝置的連接順序是:(a)________,________________;(b)________

(2)A中常選用的固體反應(yīng)物為______________;D中應(yīng)選用的液體為________________(填化學(xué)式)。

(3)第二步驟中必須先讓__________裝置先發(fā)生反應(yīng)。

(4)C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管,其作用是______________________________,C中廣口瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生固體的總化學(xué)方程式為______________________ 。

(5)在第四步中分離NH4Cl晶體的操作是____________________(填操作名稱);其所得的NH4Cl晶體中常含有少量的NaClNaHCO3(約占5%~8%),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明所得固體的成分中含有Na,簡(jiǎn)要寫出操作和現(xiàn)象____________________________________

【答案】f e d c CaCO3 NaHCO3 B 防倒吸 H2O+CO2+NH3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl 過(guò)濾 用一根潔凈的鉑金絲蘸取少量固體進(jìn)行焰色反應(yīng),若火焰呈黃色,則含有Na

【解析】

1)根據(jù)裝置A制取CO2,裝置B制取NH3,裝置D除去二氧化碳中的HCl,二氧化碳與氨氣通入C中應(yīng)防止倒吸,據(jù)此分析連接儀器裝置;

2)根據(jù)A裝置是制備二氧化碳?xì)怏w,二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體分析解答;

3)氨氣易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度較小,據(jù)此判斷;

4)根據(jù)氨氣極易溶于水判斷C中用球形干燥管的原因;C中廣口瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生固體NaHCO3,依據(jù)侯氏制堿法原理書寫方程式;

5)分離氯化銨沉淀通常用過(guò)濾操作,檢驗(yàn)鈉離子一般用焰色反應(yīng)分析解答。

1)根據(jù)題干信息可知裝置A產(chǎn)生CO2,裝置B產(chǎn)生NH3,由于生成的二氧化碳中含有氯化氫會(huì)干擾實(shí)驗(yàn),所以裝置D除去二氧化碳中的HCl,氨氣極易溶于水,氨氣通入C中應(yīng)防止倒吸,則bc,afed;

2A裝置是制備二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng),所以固體為CaCO3,生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫,若不除去碳酸氫鈉難以形成,所以應(yīng)該用飽和碳酸氫鈉溶液除去;

3)候氏制堿方法是利用氨氣溶解性大極易溶解于水,二氧化碳?xì)怏w水中溶解性較小,實(shí)驗(yàn)時(shí)飽和食鹽水中先通入氨氣,再通入二氧化碳?xì)怏w,因此實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,應(yīng)讓B裝置先發(fā)生反應(yīng);

4)氨氣極易溶于水,用直導(dǎo)管向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣,容易發(fā)生倒吸,C中用球形干燥管球形部分液面上升慢起緩沖作用,可以防止倒吸;侯氏制堿法,也稱為聯(lián)合制堿法,化學(xué)反應(yīng)原理是用氨氣和二氧化碳與氯化鈉飽和溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉,然后加熱碳酸氫鈉制取碳酸鈉,所以C中廣口瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生固體的總化學(xué)方程式為H2OCO2NH3NaClNaHCO3↓+NH4Cl

5)第四步:向?yàn)V液中加入適量的NaCl粉末,有NH4Cl晶體析出,分離固體和液體用過(guò)濾的方法。證明所得固體的成分中含有Na的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象為:用一根潔凈的鉑金絲蘸取少量固體進(jìn)行焰色反應(yīng),若火焰呈黃色,則含有Na

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ab

A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.T1時(shí),若該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 50,則T1T0

C.a中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%

D.T0,從反應(yīng)開始到平衡時(shí):v(X)0.083 mol·L1·min1

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(1)化合物A中官能團(tuán)的名稱是____________。

(2)反應(yīng)①的類型為_______________。已知某有機(jī)反應(yīng)原理為,寫出化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________。化合物C可與C2H6O2 (核磁共振氫譜顯示2種峰,峰面積比12)11反應(yīng)形成環(huán)狀化合物,寫出此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式______________

(3)已知反應(yīng)2的另一生成物為CO2,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________,該反應(yīng)類型為________

(4)寫出滿足下列條件的同分異構(gòu)體有_______種。

①含有5個(gè)碳原子②與上述流程中產(chǎn)物C10H18O2含有相同種類和數(shù)目的官能團(tuán)

(5)寫出由乙烯合成正丁酸的合成路線________(其他試劑任選,寫出必要的試劑及反應(yīng)條件)。

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溫度/°C

100

200

300

400

500

轉(zhuǎn)化率

30%

75%

75%

50%

18%

A.該反應(yīng)隨著溫度升高,反應(yīng)速率先變大后變小

B.200°C,A的轉(zhuǎn)化率為75%時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)生成n mol B的同時(shí)消耗2n molC時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

D.400°C時(shí),B的平衡濃度為0.5 mol/L,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2

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(2)將用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔放在酒精燈火焰上加熱,觀察到的現(xiàn)象是_________________,上述變化的原因是____________________

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NaHSO4___

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B. 升高反應(yīng)溫度,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小

C. 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化

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C.(1,3-丁二烯)形成的高聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

D.合成路線中涉及到的反應(yīng)類型有加成反應(yīng)和消去反應(yīng)

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H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 2S(g)=S2(g) ΔH4

ΔH4的正確表達(dá)式為

A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)

C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)

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