(15分)三氯化磷(PCl3)是合成藥物的重要化工原料,可通過白磷和氯氣化合得到。
已知:白磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5;PCl3遇O2會(huì)生成POCl3(三氯氧磷);POCl3能溶于PCl3;POCl3和PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解。實(shí)驗(yàn)室制取PCl3的裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ | 密度/g·cm-3 |
白磷 | 44.1 | 280.5 | 1.82 |
PCl3 | -112 | 75.5 | 1.574 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 1.675 |
請回答:
(1)實(shí)驗(yàn)所需氯氣可用MnO2和濃HCl反應(yīng)制取,實(shí)驗(yàn)過程中所用的玻璃儀器除酒精燈和玻璃導(dǎo)氣管外,還需要的玻璃儀器有 。制取的氯氣需要進(jìn)行干燥,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明通入的氯氣是干燥
的 (寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論)。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中要加入白磷、通入CO2、通入Cl2、加熱,實(shí)驗(yàn)時(shí)具體的操作方法和順序是 。
(3)E燒杯中加入冷水的目的是 ,干燥管中堿石灰的作用是 。
(4)實(shí)驗(yàn)制得的粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等,先加入過量白磷加熱,除去PCl5和過量白磷后,再除去PCl3中的POCl3制備純凈的PCl3可選用的方法有 (填字母序號(hào))。
A.萃取 B.過濾 C.蒸餾 D.蒸發(fā)結(jié)晶
(5)①PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl,則PCl3和水反應(yīng)后所得溶液中除OH-之外其它離子的濃度由大到小的順序是 (已知亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸)。
②若將0.01 mol POCl3投入熱水配成1 L的溶液,再逐滴加入AgNO3溶液,則先產(chǎn)生的沉淀是 [已知Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。
(1)圓底燒瓶和分液漏斗 將氣體通過裝有無水硫酸銅的U形管(干燥管),若白色粉末未變藍(lán),則氣體干燥 (或者通入裝有干燥的有色布條的集氣瓶,布條不褪色等,合理答案均可)
(2)先打開K2,等反應(yīng)體系中充滿CO2后,加入白磷,然后再打開K1,通入氯氣,加熱
(3)冷卻收集PCl3 吸收多余的氯氣和空氣中的水蒸氣
(4)C
(5)①c(H+)﹥c(Cl-)﹥c(H2PO3-)﹥c(HPO32-) ②AgCl
【解析】
試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣用濃鹽酸與MnO2 在加熱的條件下進(jìn)行,裝置采用固體和液體加熱制取氣體的裝置,所以實(shí)驗(yàn)過程中所用的玻璃儀器除酒精燈和玻璃導(dǎo)氣管外,還需要的玻璃儀器有圓底燒瓶和分液漏斗,干燥的氯氣沒有漂白性,所以證明通入的氯氣是干燥的方法是將氯氣通入裝有干燥的有色布條的集氣瓶,布條不褪色,說明氯氣是干燥的。
(2)PCl3遇O2會(huì)生成POCl3(三氯氧磷),所以向通入CO2 將空氣趕走,白磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5,然后在加入白磷,氯氣最后通,白磷熔沸點(diǎn)低,最后加熱,實(shí)驗(yàn)時(shí)具體的操作方法和順序是先打開K2,等反應(yīng)體系中充滿CO2后,加入白磷,然后再打開K1,通入氯氣,加熱。
(3)PCl3 的沸點(diǎn)較低,所以E燒杯中加入冷水的目的是冷卻收集PCl3,POCl3和PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解,干燥管中堿石灰的作用是吸收多余的氯氣和空氣中的水蒸氣。
(4)根據(jù)表格提供的信息,它們互溶且熔沸點(diǎn)不同,所以除去PCl3中的POCl3制備純凈的PCl3可選用的方法是蒸餾法。
(5)①PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl,亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸,分別電離,一步比一步艱難,而HCl是強(qiáng)酸,全部電離,所以離子的濃度由大到小的順序是c(H+)﹥c(Cl-)﹥c(H2PO3-)﹥c(HPO32-),
②若將0.01 mol POCl3投入熱水配成1 L的溶液,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為POCl3+H2O = H3PO4+3HCl,鹽酸是強(qiáng)酸,Cl-濃度為0.03mol/L,H3PO4 是中強(qiáng)酸,分步電離,以第一步電離為主,產(chǎn)生的PO43-的濃度很小,根據(jù)Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,逐滴加入AgNO3溶液,則先產(chǎn)生的沉淀是AgCl。
考點(diǎn):考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,PCl3的制備及性質(zhì)檢驗(yàn),離子濃度的大小比較,沉淀溶解平衡等知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015江蘇省高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(12分)(1)在配合物[Zn(NH3)4]2+中,提供空軌道的微粒是___________,在配合物物質(zhì)[Co(NH3)5Cl]Cl2 中,配位數(shù)數(shù)值是_________(填數(shù)字)。
(2)根據(jù)價(jià)電子對互斥理論預(yù)測HCN的空間結(jié)構(gòu)為 形,其中C原子用于形成σ鍵的是2個(gè)sp雜化軌道。(提示:HCN分子中所有原子的最外電子都達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。)
(3)在NaCl晶體中任一個(gè)Na+與它最近且等距離的Cl-有______個(gè)。
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年浙江省溫州市高三一模理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列說法不正確的是
A.2014年德美科學(xué)家因開發(fā)超分辨率熒光顯微鏡獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),使光學(xué)顯微鏡分辨率步入了納米時(shí)代。利用此類光學(xué)顯微鏡可以觀察活細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)等大分子。
B.利用外接直流電源保護(hù)鐵質(zhì)建筑物,屬于電化學(xué)中犧牲陽極的陰極保護(hù)法
C.鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,可作儲(chǔ)氫材料
D.分類方法、統(tǒng)計(jì)方法、定量研究、實(shí)驗(yàn)方法和模型化方法等是化學(xué)研究的常用方法
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年河南省高三下學(xué)期第一次月考理科綜合化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
(14分)溴化鈣是一種溴化物,用于石油鉆井,也用于制造溴化銨及光敏紙、滅火劑、制冷劑等。制備CaBr2·2H2O的主要流程如下:
(1)與液溴的反應(yīng)溫度不能超過40℃的原因是 。
(2)濾渣的成分可能是 。
(3)試劑M是 ,加入M的目的是 。
(4)操作Ⅱ的步驟為蒸發(fā)濃縮、 、洗滌、干燥
(5)將氨氣通入石灰乳,加入溴,于65°C進(jìn)行反應(yīng)也可制得溴化鈣,此反應(yīng)中還會(huì)生成一種無色氣體,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(6)制得的CaBr2·2H2O可以通過以下方法測定純度:稱取5.00g樣品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反應(yīng)后過濾,將濾渣洗滌、烘干、冷卻,稱量。得到2.00g固體,則CaBr2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(相對原子質(zhì)量:Ca—40 Br—80 H—1 O—16)
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年河南省高三下學(xué)期第一次月考理科綜合化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列判斷正確的是
A.常溫常壓下,16g甲烷分子所含質(zhì)子數(shù)為10NA
B.1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L乙醇的分子數(shù)為NA
D.1 L 0.01 mol的Na2CO3溶液中含有0.01NA 個(gè)CO32-
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年甘肅省蘭州市高三下學(xué)期診斷考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是
A.稀硝酸中加入過量鐵粉:Fe + 4H+ + NO=== Fe3+ + NO↑ + 2H2O
B.用銅作電極電解飽和食鹽水:2Cl- + 2H2O Cl2↑ + H2↑ + 2OH-
C.氯化鋁溶液中加入過量氨水:Al3+ + 3NH3·H2O=== Al(OH)3 ↓+ 3NH
D.向BaCO3固體中加入過量的稀H2SO4:BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年福建省廈門市高三質(zhì)量檢查理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
(15分)過硫酸鈉( Na2S2O8)是一種重要化工原料。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 過硫酸鈉的制取
采用下圖裝置制取Na2S2O8。
裝置I中:主反應(yīng):(NH4)2S2O8 +2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2o
副反應(yīng):①2NH3+3Na2S2O8十6NaOH===6Na2SO4 +6H2o十N2
②3Na2S2O8 +3H2O+3Na2SO4+3H2SO4 +O3 ↑
(1)裝置Ⅱ的作用是 。
(2)裝置I還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器或裝置有_ (填序號(hào))。
a.溫度計(jì) b.酒精燈 c.水浴 d.洗氣瓶
(3)裝置I發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)需要持續(xù)通入氮?dú)獾哪康氖?
實(shí)驗(yàn)二過硫酸鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
(4)為研究Na2S2O8溶解度隨溫度變化情況,實(shí)驗(yàn)過程需要測定的數(shù)據(jù)是 。
(5)Na2S2O8溶液與銅反應(yīng)時(shí)先慢后快,除反應(yīng)放熱這一因素外,有人認(rèn)為還有一種可能是反應(yīng)生成的Cu2+對后續(xù)反應(yīng)起催化作用,能檢驗(yàn)該說法是否正確的實(shí)驗(yàn)方案為 。
實(shí)驗(yàn)三過硫酸鈉的應(yīng)用研究
(6)為檢驗(yàn)用Na2S2O8溶液吸收NO的可行性,某同學(xué)設(shè)計(jì)下圖所示實(shí)驗(yàn)(已知NO不溶于NaOH溶液)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
i.檢查裝置氣密性,并按下圖加人試劑;
ii.打開a和d,通人足量N2,關(guān)閉d;
iii.往裝置中通人適量NO,關(guān)閉a;
iv.....
①步驟iv中,對分液漏斗的操作是 _。
②能證明該方案可行的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 _。
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年福建省泉州市高三3月教學(xué)質(zhì)量檢查理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
探究濃硫酸和銅的反應(yīng),下列裝置或操作正確的是
A.用裝置甲進(jìn)行銅和濃硫酸的反應(yīng)
B.用裝置乙收集二氧化硫并吸收尾氣
C.用裝置丙稀釋反應(yīng)后的混合液
D.用裝置丁測定余酸的濃度
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015廣東省汕頭市等三校高二上學(xué)期期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
關(guān)于下列各裝置圖的敘述不正確的是
A.用圖①裝置精煉銅,a極為粗銅,b為精銅,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液
B.圖②裝置的鹽橋中KCl的Cl-移向乙燒杯
C.圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的正極相連獲得保護(hù)
D.圖④兩個(gè)裝置中通過導(dǎo)線的電子數(shù)相同時(shí),消耗負(fù)極材料的物質(zhì)的量不同
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