【題目】二氯化二硫(S2Cl2)是一種重要的化工原料,常用作橡膠硫化劑,改變生橡膠受熱發(fā)粘、遇冷變硬的性質。查閱資料可知S2Cl2具有下列性質:
物理性質 | 毒性 | 色態(tài) | 揮發(fā)性 | 熔點 | 沸點 |
劇毒 | 金黃色液體 | 易揮發(fā) | -76℃ | 138℃ | |
化學性質 | ①300℃以上完全分解; ②S2Cl2+Cl22SCl2; ③遇高熱或與明火接觸,有引起燃燒的危險; ④受熱或遇水分解放熱,放出腐蝕性煙氣; |
(1)制取少量S2Cl2
實驗室可利用硫與少量氯氣在110~140℃反應制得S2Cl2粗品。
①儀器m的名稱為___,裝置F中試劑的作用是___。
②裝置連接順序:A→___→E→D。
③實驗前打開K1,通入一段時間的氮氣排盡裝置內空氣。實驗結束停止加熱后,再通入一段時間的氮氣,其目的是___。
④為了提高S2Cl2的純度,實驗的關鍵是控制好溫度和___。
(2)①S2Cl2遇水強烈反應產生煙霧,其產物中有一種氣體X能使品紅溶液褪色,加熱后又恢復原狀,且反應過程中只有一種元素化合價發(fā)生變化,寫出該反應的化學方程式___。
②甲同學為了驗證兩種氣體產物,將水解生成的氣體依次通過硝酸銀與稀硝酸的混合溶液、品紅溶液、NaOH 溶液,該方案___(填“可行”或“不可行”),原因是___。
(3)某同學為了測定S2Cl2與水反應后生成的氣體X在混合氣體中的體積分數(shù),設計了如下實驗方案:
①W溶液可以是___(填標號)。
a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化) c.氯水
②該混合氣體中氣體X的體積分數(shù)為____(用含V、m的式子表示)。
【答案】三頸燒瓶 除去Cl2中混有的HCl雜質 FCB 將裝置內的氯氣排入D內吸收以免污染空氣,并將B中殘留的S2Cl2排入E中收集 滴入濃鹽酸的速率(或B中通入氯氣的量) 2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑ 不可行 二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,既難于檢驗二氧化硫又干擾氯化氫檢驗 ac ×100%
【解析】
(1)實驗室可利用硫與少量氯氣在110~140℃反應制得S2Cl2粗品,氯氣過量則會生成SCl2,利用裝置A制備氯氣,氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣,通過裝置F除去氯化氫,通過裝置C除去水蒸氣,通過裝置B和硫磺反應在110~140℃反應制得S2Cl2粗品,通過裝置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),連接裝置D是防止空氣中水蒸氣進入;
①儀器m的作用和形狀分析儀器名稱為三頸燒瓶;
②利用裝置A制備氯氣,氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣,通過裝置F除去氯化氫,通過裝置C除去水蒸氣,通過裝置B和硫磺反應在110~140℃反應制得S2Cl2粗品,通過裝置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),連接裝置D是防止空氣中水蒸氣進入,結合上述分析連接裝置;
③實驗前打開K1,通入一段時間的氮氣排盡裝置內空氣,是排凈裝置內空氣,實驗結束停止加熱后,再通入一段時間的氮氣,是把生成的S2Cl2排入E中收集;
④氯氣過量則會生成SCl2,溫度過高分解,實驗的關鍵是控制好溫度和滴入濃鹽酸的速率或B中通入氯氣的量;
(2) ①S2Cl2遇水強烈反應產生煙霧,其產物中有一種氣體X能使品紅溶液褪色,加熱后又恢復原狀,該氣體X為SO2,且反應過程中只有一種元素化合價發(fā)生變化,即反應中只有硫元素化合價發(fā)生變化,產生煙霧,霧應為反應產生的氯化氫氣體在空氣中與水蒸汽結合形成的液滴,根據得失電子守恒,書寫化學方程式;
②甲同學為了驗證兩種氣體產物,二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,與銀離子結合形成硫酸銀,既難于檢驗二氧化硫又干擾氯化氫檢驗,該方案不可行;
(3) S2Cl2遇水會生成SO2、HCl兩種氣體,某同學設計了如下實驗方案來測定該混合氣體中SO2的體積分數(shù),混合氣體通過溶液W溶液吸收二氧化硫氣體得到溶液中加入過量氫氧化鋇溶液反應得到硫酸鋇沉淀,過濾洗滌干燥稱量得到硫酸鋇沉淀質量mg,元素守恒計算二氧化硫體積分數(shù)。
(1)實驗室可利用硫與少量氯氣在110~140℃反應制得S2Cl2粗品,氯氣過量則會生成SCl2,利用裝置A制備氯氣,氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣,通過裝置F除去氯化氫,通過裝置C除去水蒸氣,通過裝置B和硫磺反應在110~140℃反應制得S2Cl2粗品,通過裝置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),連接裝置D是防止空氣中水蒸氣進入
①儀器m 的名稱為三頸燒瓶,裝置F中試劑的作用是:除去Cl2中混有的HCl雜質,
故答案為:三頸燒瓶;除去Cl2中混有的HCl雜質;
②利用裝置A制備氯氣,氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣,通過裝置F除去氯化氫,通過裝置C除去水蒸氣,通過裝置B和硫磺反應在110~140℃反應制得S2Cl2粗品,通過裝置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),連接裝置D是防止空氣中水蒸氣進入,依據上述分析可知裝置連接順序為:A→F→C→B→E→D,
故答案為:FCB;
③實驗前打開K1,通入一段時間的氮氣排盡裝置內空氣。實驗結束停止加熱后,再通入一段時間的氮氣,其目的是:將裝置內的氯氣排入D內吸收以免污染空氣,并將B中殘留的S2Cl2排入E中收集,
故答案為:將裝置內的氯氣排入D內吸收以免污染空氣,并將B中殘留的S2Cl2排入E中收集;
④反應生成S2Cl2的氯氣過量則會生成SCl2,溫度過高S2Cl2會分解,為了提高S2Cl2的純度,實驗的關鍵是控制好溫度和滴入濃鹽酸的速率或B中通入氯氣的量,
故答案為:滴入濃鹽酸的速率或B中通人氯氣的量;
(2)①S2Cl2遇水強烈反應產生煙霧,其產物中有一種氣體X能使品紅溶液褪色,加熱后又恢復原狀,該氣體X為SO2,且反應過程中只有一種元素化合價發(fā)生變化,即反應中只有硫元素化合價發(fā)生變化,產生煙霧,霧應為反應產生的氯化氫氣體在空氣中與水蒸汽結合形成的液滴,根據得失電子守恒,該反應的化學方程式2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑,
故答案為:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑;
②甲同學為了驗證兩種氣體產物,二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,與銀離子結合形成硫酸銀,既難于檢驗二氧化硫又干擾氯化氫檢驗,該方案不可行,
答案為:不可行;二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,既難于檢驗二氧化硫又干擾氯化氫檢驗;
(3) S2Cl2遇水會生成SO2、HCl兩種氣體,某同學設計了如下實驗方案來測定該混合氣體中SO2的體積分數(shù),混合氣體通過溶液W溶液吸收二氧化硫氣體得到溶液中加入加入過量氫氧化鋇溶液反應得到硫酸鋇沉淀,過濾洗滌干燥稱量得到硫酸鋇沉淀質量mg,元素守恒計算二氧化硫體積分數(shù),
①W溶液是吸收氧化二氧化硫的溶液,可以是a;H2O2溶液,c.氯水,但不能是b;KMnO4溶液(硫酸酸化),因為高錳酸鉀溶液能氧化氯化氫生成氯氣,應選ac,
故答案為:ac;
②過程分析可知生成沉淀為硫酸鋇沉淀,硫元素守恒得到二氧化硫物質的量n(SO2)=n(BaSO4)==mol,該混合氣體中二氧化硫的體積分數(shù)為氣體物質的量分數(shù),二氧化硫體積分數(shù)=×100%=×100%,
故答案為:×100%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】欲測定某NaOHmolL-1溶液的物質的量濃度,可用0.100的HCl標準溶液進行中和滴定(用甲基橙作指示劑)。
請回答下列問題:
(1)滴定時,盛裝待測NaOH溶液的儀器名稱為______________;
(2)盛裝標準鹽酸的儀器名稱為______________;
(3)滴定至終點的顏色變化為______________;
(4)若甲學生在實驗過程中,記錄滴定前滴定管內液面讀數(shù)為0.50mL,滴定后液面如圖,則此時消耗標準溶液的體積為______________;
(5)乙學生做了三組平行實驗,數(shù)據記錄如下:
選取下述合理數(shù)據,計算出待測NaOH溶液的物質的量濃度為______________; (保留四位有效數(shù)字)
實驗序號 | 待測NaOH溶液的體積/mL | 0.1000molL-1HCl溶液的體積/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
1 | 25.00 | 0.00 | 26.29 |
2 | 25.00 | 1.00 | 31.00 |
3 | 25.00 | 1.00 | 27.31 |
(6)下列哪些操作會使測定結果偏高_________(填序號)。
A.錐形瓶用蒸餾水洗凈后再用待測液潤洗
B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后再用標準液潤洗
C.滴定前酸式滴定管尖端氣泡未排除,滴定后氣泡消失
D.滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視滴定管讀數(shù).
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在不同情況下測得A(g)+3B(g)2C(g)+ 2D(s)的下列反應速率,其中反應速率最大的是
A. υ(D)=0.01 molL-1s-1 B. υ(C)=0.010 molL-1s-1
C. υ(B)=0.6 molL-1min-1 D. υ(A)=0.2molL-1min-1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。某課外小組模擬其原理選用適當?shù)幕瘜W試劑和實驗用品,用圖中的實驗裝置進行實驗,證明潮濕的CO2可與過氧化鈉反應生成O2。可供選擇的藥品有:石灰石、鹽酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液、Na2O2固體
(1)如何檢查該套裝置的氣密性?____________ 。
(2)A是制取CO2的裝置,寫出A中發(fā)生反應的化學方程式______________。
(3)填寫表中空格:
儀器 | 加入試劑 | 加入該試劑的目的 |
B | ________ | 吸收揮發(fā)出來的HCl |
C | ________ | |
D | ________ | ________ |
(4)寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式:_______________。
(5)試管F中收集滿氣體后,要用拇指堵住試管口,移出水面,接下來的操作是__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Ⅰ已知34Se的原子結構示意圖如圖所示,回答下列問題:
(1)Se在元素周期表中的位置是__________。
(2)由Se在周期表中的位置分析判斷下列說法正確的是__________。
A.熱穩(wěn)定性:PH3>H2S>H2Se B.還原性:H2Se>HBr>HCl
C.離子半徑:Se2->Cl->K+ D.酸性:HClO3>HBrO3>H2SeO3
Ⅱ在溫度t1和t2下,X2(g)和H2反應生成HX的平衡常數(shù)如下表:
化學方程式 | K(t1) | K(t2) |
F2+H2===2HF | 1.8×1036 | 1.9×1032 |
Cl2+H2===2HCl | 9.7×1012 | 4.2×1011 |
Br2+H2===2HBr | 5.6×107 | 9.3×106 |
I2+H2===2HI | 43 | 34 |
(1)已知,HX的生成反應是放熱反應,則溫度t2__________t1(填“<”或“>”)。
(2)用電子式表示HX的形成過程__________。
(3)共價鍵的極性隨共用電子對偏移程度的增大而增強,HX共價鍵的極性由強到弱的順序是__________。
(4)X2都能與H2反應生成HX,用原子結構解釋原因:__________。
(5)K的變化體現(xiàn)出X2化學性質的遞變性,用原子結構解釋原因:__________,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱。
(6)僅依據K的變化,可以推斷出:隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加,__________(選填字母)。
a.在相同條件下,平衡時X2的轉化率逐漸降低 b.HX的穩(wěn)定性逐漸減弱
c.X2與H2反應的劇烈程度逐漸減弱 d.HX的還原性逐漸減弱
(7)不同鹵素原子之間可形成鹵素互化物,其性質與鹵素單質相近。寫出BrCl和SO2在水溶液中發(fā)生反應的化學方程式__________.
【答案】 第4周期第ⅥA族 BC > HF、HCl、HBr、HI 鹵素原子的最外層電子數(shù)都是7 同一主族元素從上至下原子核外電子層數(shù)依次增多 ab BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr
【解析】I.(1). 根據Se的原子結構示意圖可知,Se有四個電子層,最外層有6個電子,因電子層數(shù)等于周期數(shù)、最外層電子數(shù)等于主族序數(shù),所以Se元素位于元素周期表的第4周期第VIA族,故答案為:第4周期第VIA族;
(2) A. 同一周期從左到右元素的非金屬性逐漸增強,同一主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱,則非金屬性S>P、S>Se,又因元素的非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性越強,所以熱穩(wěn)定性H2S>PH3、H2S>H2Se,故A錯誤;B. 非金屬性Cl>Br>Se,因非金屬性越強,其對應陰離子的還原性越弱,則還原性:H2Se>HBr>HCl,故B正確;C. 電子層數(shù)越多,離子半徑越大,則離子半徑Se2->Cl-,具有相同核外電子排布的離子,原子序數(shù)越大,離子半徑越小,則離子半徑Cl->K+,所以離子半徑:Se2->Cl->K+,故C正確;D. 最高價氧化物對應的水化物酸性越強,元素的非金屬性越強,但HClO3、HBrO3、H2SeO3均不是該元素的最高價氧化物對應的水化物,所以無法比較酸性強弱,故D錯誤;答案選BC;
II. (1). 因HX的生成反應是放熱反應,則升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,由表中數(shù)據可知,K(t1)>K(t2),說明t2>t1,故答案為:>;
(2). 因HX都是共價化合物,氫原子最外層電子與X原子最外層電子形成一對共用電子對,其形成過程可表示為:,故答案為:;
(3). F、Cl、Br、I屬于ⅦA族元素,同主族元素自上而下隨著核電荷數(shù)的增大,原子核外電子層數(shù)逐漸增多,導致原子半徑逐漸增大,因此原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱,從而導致非金屬性逐漸減弱,即這四種元素得到電子的能力逐漸減弱,所以HF鍵的極性最強,HI的極性最弱,因此HX共價鍵的極性由強到弱的順序是HF、HCl、HBr、HI,故答案為:HF、HCl、HBr、HI;
(4). 鹵素原子的最外層電子數(shù)均為7個,在反應中均易得到1個電子而達到8電子的穩(wěn)定結構,而H原子最外層有一個電子,在反應中也能得到1個電子而達到2電子的穩(wěn)定結構,因此鹵素單質與氫氣化合時易通過一對共用電子對形成化合物HX,故答案為:鹵素原子的最外層電子數(shù)都是7;
(5). 平衡常數(shù)越大,說明反應越易進行,F. Cl、Br、I的得電子能力依次減小的主要原因是:同一主族元素從上至下原子核外電子層數(shù)依次增多,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱造成的,故答案為:同一主族元素從上至下原子核外電子層數(shù)依次增多;
(6). a. K值越大,說明反應的正向程度越大,即轉化率越高,故a正確;b. 反應的正向程度越小,說明生成物越不穩(wěn)定,故b正確;而選項c、d都與K的大小無直接關系,故c、d錯誤;答案選ab;
(7). 不同鹵素原子之間可形成鹵素互化物,其性質與鹵素單質相近,根據氯氣與二氧化硫反應生成HCl和硫酸的原理可以推斷BrCl和SO2在水溶液中發(fā)生反應的化學方程式為:BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr,故答案為:BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr。
【題型】綜合題
【結束】
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【題目】CH4超干重整CO2技術可得到富含CO的氣體,用于生產多種化工產品。該技術中的化學反應為:CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g) ΔH=+330kJ/mol
(1)下圖表示初始投料比n(CH4):n(CO2)為1:3或1:4,CH4的轉化率在不同溫度(T1、T2)下與壓強的關系。[注:投料比用a1、a2表示]
①a2=__________。
②判斷T1的T2的大小關系,并說明理由:__________。
(2)CH4超干重整CO2的催化轉化原理示意圖如下:
①過程Ⅰ,生成1mol H2時吸收123.5kJ熱量,其熱化學方程式是__________。
②過程Ⅱ,實現(xiàn)了含氫物種與含碳物種的分離。生成H2O(g)的化學方程式是__________。
③假設過程Ⅰ和過程Ⅱ中的各步均轉化完全,下列說法正確的是__________。(填序號)
a.過程Ⅰ和過程Ⅱ中發(fā)生了氧化還原反應
b.過程Ⅱ中使用的催化劑為Fe3O4和CaCO3
c.若過程Ⅰ投料,可導致過程Ⅱ中催化劑失效
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,相應的化學反應方程式為_____________________
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
則反應NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 的ΔH=________kJ·mol-1
(3)一定條件下,將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應,測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K=________ (保留兩位小數(shù))
(4)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖所示。該反應ΔH________0(填“>”或“<”)。實際生產條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是____________________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】二氧化錳不僅是活性好的催化劑,也被廣泛用作干電池的正極材料。某化學小組設計用高硫錳礦(主要成分為錳的化合物和硫化亞鐵)為原料制取二氧化錳的工藝流程如圖:
已知:①“混合焙燒”后的燒渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、MgO、Al2O3
②在該條件下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
(1)寫出浸出時與鋁元素有關的離子反應方程式__。
(2)上述“氧化”步驟是否可省略__(填“是”或“否”),你的依據是__。
(3)“調pH除鐵鋁’’時,生成沉淀的pH范圍為__;“氟化除雜”中除去的離子為__。
(4)請用平衡移動原理解釋除雜處理后的Mn2+用NH4HCO3轉化成MnCO3沉淀的過程__(用文字和離子方程式表達)。
(5)用惰性電極電解MnSO4制備MnO2時,其陽極反應式為__;整個流程中能夠循環(huán)利用的物質除MnO2外還有__(寫名稱)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】海藻中含有豐富的碘元素(以I形式存在)。實驗室中提取碘的流程如下:
(1)實驗操作③的名稱是________,所用主要儀器名稱為________。
(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機試劑是________(填序號)。
A.酒精(沸點78 ℃) B.四氯化碳(沸點77 ℃)
C.甘油(沸點290 ℃) D.苯(沸點80 ℃)
(3)在操作②中,溶液中生成少量ICl(ICl的性質類似于氯氣),為消除此雜質,使碘全部游離出來,應加入適量________(填序號)溶液,反應的離子方程式___________________。
A.KIO3 B.HClO C.KI D.Br2
(4)利用碘的有機溶液得到單質I2的方法是_________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物質的量濃度分別為0.1mol/L和0.4mol/L。若向該混合溶液中加入足量的銅粉,從離子反應的角度分析,則最多能溶解銅粉的質量為( )
A. 9.6gB. 6.4 gC. 3.2 gD. 2.4 g
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