【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下:
試回答下列問題:
(1)請(qǐng)寫出C裝置中生成CH3Cl的化學(xué)方程式:___________________________________。有人認(rèn)為E中有氯化氫產(chǎn)生,不能證明甲烷與氯氣發(fā)生了取代反應(yīng),你認(rèn)為他的看法________(填“正確”或“不正確”)。
(2)B裝置有三種功能:①控制氣流速率;②混勻混合氣體;③________________。
(3)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)D裝置中的棉花由白色變?yōu)樗{(lán)色,則棉花上可能預(yù)先滴有________溶液。
(4)E裝置中除鹽酸外,還含有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為________(填字母)。
a.分液法 b.蒸餾法 c.結(jié)晶法
(5)將1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),充分反應(yīng)后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1 mol,則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為________,生成HCl的總物質(zhì)的量為________。
【答案】CH4+Cl2CH3Cl+HCl 正確 干燥氣體 淀粉-KI a 3 mol 3 mol
【解析】
在加熱條件下,濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣,濃硫酸具有吸水性,可以作干燥劑,C中甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代甲烷和HCl,尾氣中含有氯化氫,氯化氫極易溶于水,所以E裝置是吸收氯化氫制得鹽酸,球形干燥管能防倒吸;
(1)C 裝置中生成 CH3Cl的反應(yīng)是甲烷和氯氣光照發(fā)生取代反應(yīng)生成,E 中有氯化氫產(chǎn)生,不能證明甲烷與氯氣發(fā)生了取代反應(yīng),可能是濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體、或未反應(yīng)的氯氣與水反應(yīng)生成的;
(2)濃硫酸具有吸水性,控制氣流速度等;
(3)D裝置中有未完全反應(yīng)的Cl2,碘遇淀粉溶液變藍(lán)色;
(4)生成的有機(jī)物不溶于水,可以利用分液方法分離;
(5)CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),一半的Cl進(jìn)入HCl,一半的氯在有機(jī)物中,根據(jù)充分反應(yīng)后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol,結(jié)合C守恒,計(jì)算出各自的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算所需氯氣的物質(zhì)的量。
(1)C裝置中生成 CH3Cl的反應(yīng)是甲烷和氯氣光照發(fā)生取代反應(yīng)生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,E中有氯化氫產(chǎn)生,不能證明甲烷與氯氣發(fā)生了取代反應(yīng),可能是濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體、或未反應(yīng)的氯氣與水反應(yīng)生成的,他的看法正確;
(2)濃硫酸具有吸水性,因?yàn)榧淄楹吐葰庵泻兴魵,所以濃硫酸干燥混合氣體,還可以控制氣流速度,能均勻混合氣體等作用;
(3)D裝置中的棉花由白色變?yōu)樗{(lán)色,結(jié)合D裝置中含有Cl2,說明棉花上可能預(yù)先滴有淀粉—KI溶液,Cl2氧化KI生成I2,碘遇淀粉溶液變藍(lán)色;
(4)氯代甲烷難溶于水,而HCl極易溶于水,可以采用分液方法分離提純,故答案為a;
(5)根據(jù)充分反應(yīng)后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol,可以設(shè)其物質(zhì)的量分別是x、(x+0.1mol)、(x+0.2mol)、(x+0.3mol);根據(jù)C守恒,x+(x+0.1mol)+(x+0.2mol)+(x+0.3mol)=1mol,解得x=0.1mol,n(CH3Cl)、n(CH2Cl2)、n(CHCl3)、n(CCl4)物質(zhì)的量依次為0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol,發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),一半的Cl進(jìn)入HCl,消耗氯氣的物質(zhì)的量為0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol,生成HCl的物質(zhì)的量共為3mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)4NH3 (g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g), △H=-a kJmol-1,在5L密閉容器投入1molNH3和1mol的O2,2分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.4mol,下列說法正確的是
A. 2分鐘反應(yīng)放出的熱.量值小于0.1akJ
B. 用氧氣表示2分鐘的反應(yīng)速率:v(O2)=0.05mol ·L-1 ·min-1
C. 2分鐘內(nèi)NH3的轉(zhuǎn)化率是50%
D. 2分鐘末 c(H2O)=0.6mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A.含有NA個(gè)氮原子的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L含有的分子數(shù)為0.5NA
C.在常溫常壓下,11.2 L含有的分子數(shù)為0.5NA
D.和的混合物,所含氧原子數(shù)為0.2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】SO2的含量是衡量大氣污染的一個(gè)重要指標(biāo)。工業(yè)上常采用催化還原法或吸收法處理SO2。
(1)在復(fù)合組分催化劑作用下,CH4可使SO2轉(zhuǎn)化為S,同時(shí)生成CO2和液態(tài)H2O。
已知:CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)= -890.3 kJ/mol
S(s)+O2(g) = SO2(g) AH=-291.2 kJ/mol
則CH4和SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________。
(2)在恒容密閉容器中,用H2還原SO2生成S的反應(yīng)分兩步完成(如圖1所示),該過程中相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示:
①分析可知X為_____(填化學(xué)式),0t1時(shí)間段的溫度為_____.
②用H2還原SO2生成S的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____.
(3)焦炭催化還原SO2生成S2,化學(xué)方程式為2C(s)+2SO2(g)= S2(g)+2CO2(g)。在恒容密閉容器中,1 mol/LSO2與足量的焦炭反應(yīng),SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖3所示。
①該反應(yīng)的△H____(填“ > ”或“<”)0。
②計(jì)算a點(diǎn)的平衡常數(shù)為_____.
(4)工業(yè)上用Na2SO3溶液處理硫酸廠的廢氣SO2得NaHSO3溶液。
①某溫度下,用1.0mol/LNa2SO3溶液吸收純凈的SO2,當(dāng)溶液pH降至5時(shí),吸收能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑。此時(shí)溶液中_____。(已知該溫度下H2SO3的電離平衡常數(shù):Ka1=1.5010-2,Ka2=1.25l0-6)
②用惰性電極電解NaHSO3廢水可使吸收液再生,原理如下圖所示,M和N為離子交換膜。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“低碳”既是時(shí)尚,也是環(huán)保要求。“低碳”在工業(yè)生產(chǎn)中意義重大,充分利用原材料,不排放或減少排放“三廢”,不同工廠今后聯(lián)合生產(chǎn)等都是很好的“低碳”生產(chǎn)方式。下面是幾個(gè)工廠利用廢氣、廢渣(液)聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)工藝操作①、②分別為____________、____________。
(2)工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為:__________。
(3)寫出生成“產(chǎn)品”的離子方程式:________。
(4)在實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)合成氨廠排出的廢氣中是否含有氨氣的方法是______________。
(5)副產(chǎn)品的化學(xué)式為________________。該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是
A.常溫常壓下,3.4 g NH3中含有的電子數(shù)為0.2NA
B.1 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液中,含有的SO42-數(shù)目為3NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L CO2和O2的混合氣體中含氧原子數(shù)為2NA
D.1 mol Fe在純氧中完全燃燒,生成Fe3O4,Fe失去8NA個(gè)電子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常用下圖所示A~D中的裝置進(jìn)行混合物的分離和提純,按要求回答下列問題:
(1)儀器①的名稱______________。
(2)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3顆粒應(yīng)選用裝置________(填字母代號(hào),下同)。
(3)分離互溶的乙酸(沸點(diǎn)118 ℃)和乙酸乙酯(沸點(diǎn)77.1 ℃)的混合物應(yīng)選用裝置________。
(4)用CCl4提取碘水中的碘單質(zhì)應(yīng)選用裝置________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有一固體混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、 Ba(NO3)2、NaCl、I2中的一種或幾種混合而成,為檢驗(yàn)它們做了如下實(shí)驗(yàn):
a.將固體混合物溶于水后,攪拌后靜置,得無(wú)色透明溶液和白色沉淀
b.過濾,將沉淀物置于足量稀硝酸中,發(fā)現(xiàn)沉淀全部溶解。依實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷:
(1)固體混合物中肯定有___;肯定沒有___?赡苡械奈镔|(zhì)是___。
(2)上述b操作中沉淀全部溶解的離子方程式為:___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物,X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,X在周期表中原子半徑最小,Y、Z原子最外層電子數(shù)之和為10。D為無(wú)色非可燃性氣體,G為黃綠色單質(zhì)氣體,J、M為金屬,I有漂白作用,反應(yīng)①常用于制作印刷線路板。各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,部分生成物省略。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出Z在周期表中的位置____,D的結(jié)構(gòu)式____。
(2)寫出A的化學(xué)式____。
(3)寫出反應(yīng)①的離子方程式____。
(4)為了獲得氯化銅晶體,需要將B溶液在HCl氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶,原因是____。
(5)將F溶于稀硝酸,溶液變成藍(lán)色,并放出無(wú)色氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____。
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