【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)制取鹽酸的設(shè)想,在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學(xué)興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程,其設(shè)計的模擬裝置如下:
根據(jù)要求填空:
(1)裝置A中反應(yīng)的離子方程式為 ;
(2)B裝置有三種功能:
①控制氣流速度;② ;③ 。
(3)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式 。
(4)D裝置中的石棉上均勻附著濕潤的KI粉末,其作用是 ,
E裝置的作用是 。
(5)裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為 ;
該裝置還有缺陷,原因是沒有進行尾氣處理,寫出尾氣中的主要成分是 。
(填編號)
A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4
(6)實驗之余,該學(xué)習(xí)小組進一步探究甲烷與氯氣反應(yīng)的條件。
通過排飽和食鹽水的方法收集兩瓶甲烷與氯氣(體積比為1∶4)混合氣體(I、II),II瓶用預(yù)先準(zhǔn)備好的黑色紙?zhí)滋咨,I瓶放在光亮處(不要放在日光直射的地方,以免引起爆炸)。按上圖安裝好裝置,并夾緊彈簧夾a和b。過一段時間,打開彈簧夾a、b,I、II中觀察到現(xiàn)象是 。
【答案】(1) MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O
(2) 使氣體混合均勻 ,干燥氣體
(3)CH4 + 2Cl2 C + 4HCl
(4)吸收未反應(yīng)的氯氣 吸收HCl,防止倒吸
(5)分液 A,B
(6)在I瓶中:顏色逐漸變淺,且有油狀液體產(chǎn)生,出現(xiàn)白霧,并可以看見水倒吸入I瓶中
【解析】
試題分析:(1)MnO2能將濃HCl氧化為MnCl2和Cl2,離子方程式為MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)濃硫酸可以干燥氯氣和氯化氫,該裝置還可使氣體混合均勻;
(3)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,應(yīng)為碳,化學(xué)方程式為CH4 + 2Cl2 C + 4HCl;
(4)氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質(zhì),石棉上均勻附著濕潤的KI粉末可吸收未反應(yīng)的氯氣;E裝置在吸收氯化氫時可防止倒吸;
(5)E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有不溶于水的有機物,能分層,可用分液方法分離;反應(yīng)生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體,只有一氯甲烷是氣體,還可能有過量的甲烷,所以尾氣中的主要成分是AB;
(6)II瓶用預(yù)先準(zhǔn)備好的黑色紙?zhí)滋咨,I瓶放在光亮處,則II瓶內(nèi)氣體為發(fā)生反應(yīng),I瓶內(nèi)反應(yīng),氣體體積減少,若打開彈簧夾a、b,I、II中觀察到現(xiàn)象是在I瓶中:顏色逐漸變淺,且有油狀液體產(chǎn)生,出現(xiàn)白霧,并可以看見水倒吸入I瓶中。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。
實驗Ⅰ. 制取NaClO2晶體
已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38 ℃時析出的晶體是NaClO2,高于60 ℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl,F(xiàn)利用下圖所示裝置進行實驗。
(1)裝置③的作用是 。
(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學(xué)方程式為 ;裝置④中制備NaClO2的化學(xué)方程式為 。
(3)從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟如下:
①減壓,55 ℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③ ;④低于60 ℃干燥,得到成品。
實驗Ⅱ. 測定某亞氯酸鈉樣品的純度
設(shè)計如下實驗方案,并進行實驗:
①確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-);將所得混合液配成250 mL待測溶液。
②移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中,加幾滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,至滴定終點。重復(fù)2次,測得平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)達到滴定終點時的現(xiàn)象為 。
(5)該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用含m、c、V的代數(shù)式表示)。
(6)在滴定操作正確無誤的情況下,此實驗測得結(jié)果偏高,原因用離子方程式表示為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)] 化學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué),在材料科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
(1)高溫超導(dǎo)材料釔鋇銅氧的化學(xué)式為YBaCu3O7,其中1/3的Cu以罕見的Cu3+形式存在。Cu在元素周期表中的位置為____ ,基態(tài)Cu3+的核外電子排布式為_ _______。
(2)磁性材料在生活和科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用廣泛。研究表明,若構(gòu)成化合物的陽離子有未成對電子時,則該化合物具有磁性。下列物質(zhì)適合作錄音磁帶磁粉原料的為____(填選項字母)。
A.V2O5 | B.CrO2 | C.PbO | D.ZnO |
(3)屠呦呦因在抗瘧藥——青蒿素研究中的杰出貢獻,成為首獲科學(xué)類諾貝爾獎的中國人。青蒿素的結(jié)構(gòu)簡式如圖l所示,其組成元素的電負性由大到小的順序為 ;碳原子的雜化方式有____ 。
(4)“可燃冰”因儲量大、污染小被視為未來石油的替代能源,由甲烷和水形成的“可燃冰”結(jié)構(gòu)如圖2所示。
①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力為 。
②H2O的VSEPR模型為 ,比較鍵角的大。H2O CH4(填“>”“<”或“=”),原因為 。
(5)鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備以及電動汽車、衛(wèi)星等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景,該電池負極材料為石墨,石墨為層狀結(jié)構(gòu)(如圖3),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖4所示,該晶胞中有 個碳原子。已知石墨的層間距為apm,C-C鍵長為b pm,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則石墨晶體的密度為 g·cm-3(列出計算式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈦的化合物如TiSe2、Ti(NO3)4、TiCl4、酒石酸鈦等均有著廣泛用途。
(1)寫出Se的基態(tài)原子的外圍電子排布式 。
(2)酒石酸鈦配合物廣泛應(yīng)用于藥物合成。酒石酸(結(jié)構(gòu)如下圖所示)中羧基氧原子的軌道雜化類型分別是 ,1 mol酒石酸中π鍵的數(shù)目是 。
(3)TiCl4熔點是—25℃,沸點136.4℃,可溶于苯或CCl4,該晶體屬于 晶體;
NO3-離子的空間構(gòu)型為 。
(4)主族元素A和鈦同周期,具有相同的最外層電子數(shù),元素B原子的p能級所含電子總數(shù)與s能級所含電子總數(shù)相等,且其形成的氫化物分子之間存在氫鍵。元素A、元素B和鈦三者形成的晶體的晶胞如圖所示,寫出該晶體的化學(xué)式 (用元素符號表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是某種有機物分子的球棍模型圖。圖中的“棍”代表單鍵或雙鍵,不同大小的“球”代表三種不同的短周期元素的原子。對該有機物的敘述錯誤的是
A.該有機物可能的分子式為C2HCl3
B.該有機物的分子中一定有碳碳雙鍵
C.該有機物可以由乙烯和氯化氫加成反應(yīng)得到
D.該有機物分子中的所有原子在同一平面上
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(14 分)對氯苯甲酸是合成非甾族消炎鎮(zhèn)痛藥的中間體,還能用于燃料和農(nóng)藥的合成,實驗室中制備對氯苯甲酸的反應(yīng)、裝置圖如下:
+MnO2
常溫條件下的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
相對分子質(zhì)量 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 密度/g·cm-3 | 顏色 | 水溶性 | |
對氯甲苯 | 126.5 | 7.5 | 162 | 1.07 | 無色 | 難溶 |
對氯苯甲酸 | 156.5 | 243 | 275 | 1.54 | 白色 | 微溶 |
對氯苯甲酸鉀 | 194.5 | 具有鹽的通性,屬于可溶性鹽 |
實驗步驟:在規(guī)格為250mL的裝置A中加入一定量的催化劑、適量KMnO4、100mL水;安裝好裝置,在滴液漏斗中加入6.00mL對氯甲苯,在溫度為93℃左右時,逐滴滴入對氯甲苯;控制溫度在93℃左右,反應(yīng)2h,過濾,將濾渣用熱水洗滌,使洗滌液與濾液合并,加入稀硫酸酸化,加熱濃縮;然后過濾,將濾渣用冷水進行洗滌,干燥后稱量其質(zhì)量為7.19g。
請回答下列問題:
(1)裝置B的名稱是 。
(2)量取6.00mL對氯甲苯應(yīng)選用的儀器是 。(填選儀器序號)
A.10mL量筒 B.50mL容量瓶 C.50mL酸式滴定管 D.50mL堿式滴定管
(3)控制溫度為93℃左右的方法是 。對氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入,原因是 。
(4)第一次過濾的目的是 ,濾液中加入稀硫酸酸化,可觀察到的實驗現(xiàn)象是 。
(5)第二次過濾所得濾渣要用冷水進行洗滌,其原因是 。
(6)本實驗的產(chǎn)率是 (填標(biāo)號)。A.60% B.70% C.80% D.90%
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【題目】氯氣和氨氣在常溫下混合即可發(fā)生反應(yīng)。某興趣小組同學(xué)為探究純凈、干燥的氯氣與氨氣的反應(yīng),設(shè)計了如下裝置:
(1)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 ;
(2)裝置B中盛放的是 ,其作用是 ;裝置E中盛放的試劑是 ,其作用是 ;
(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: ;
(4)若有10.7gNH4Cl,最多可制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氨氣的體積是 L;
(5)裝置C中有白煙產(chǎn)生,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
(6)G處逸出的尾氣中含有少量Cl2,為防止其污染環(huán)境,可將尾氣通過盛有 的洗氣瓶。
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【題目】【化學(xué)-選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
X、Y、Z、R為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素。X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G.,其水溶液pH>7;Y的原子中最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍;Z的單質(zhì)是一種黃色晶體;R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍。
請回答下列問題:
(1)Z元素在周期表中的位置________________;其單質(zhì)的晶體類型是________________;X和Y元素的第一電離能較小的是___________(填元素名稱);
(2)在Y、 Z的簡單氫化物中,Y的氫化物更易溶于乙醇,其原因是_____________;G在一定條件下可與CO2反應(yīng)生成一種最常見的氮肥M,M中所含元素原子的雜化方式為_____________;
(3) R單質(zhì)與Z單質(zhì)化合的產(chǎn)物J中,R離子的核外電子排布式是_____________;己知J與足量強堿性的NaC1O溶液在一定條件下反應(yīng),生成一種具有強氧化性的R的含氧酸根,該反應(yīng)的離子方程式為_____________;
(4) G分子的立體構(gòu)型為_______;R可形成化合物R(CO)5,該化合物中所含化學(xué)鍵的類型為_______;
(5) X與硼元素形成的化合物BX,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中含有的X原子數(shù)目為_____________;若最近的X、B原子之間的距離為anm,NA代表阿伏加德羅常數(shù),則該晶體的密度為_____________g/cm
3(列式表示,不必化簡)。
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【題目】研究表明,化學(xué)反應(yīng)的能量變化與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。鍵能可以簡單的理解為斷開1mol化學(xué)鍵時所需吸收的能量。下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)
化學(xué)鍵 | P—P | P—O | O=O | P=O |
鍵能 kJ·mol-1 | 197 | 360 | 499 | X |
己知白磷的燃燒方程式為:P4(s)+5O2(g)=P4O10(s),該反應(yīng)放出熱量2378.0kJ ,且白磷分子結(jié)構(gòu)為正四面體,4 個磷原子分別位于正四面體的四個頂點,白磷完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如上圖所示,則上表中X為
A.434 B.335 C.237 D.188
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