【題目】實驗室用下圖所示裝置制備AlC13溶液,并用AlC13溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后鍛燒沉淀制備新型的超導材料和發(fā)光材料七鋁十二鈣 (12CaO·7Al2O3)。已知A1C13易水解,易升華。
(1)①實驗室用氯酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,其離子方程式為____________;
②C裝置的作用____________;
(2)氯氣與廢鋁屑反應生成的AlC13蒸氣溶解在B中,B中盛放的試劑X是____________;為了防止AlC13蒸氣凝華堵塞導管,實驗中可采取的措施是____________(寫出一點)。
(3)B裝置中的AlC13溶液溶解CaCO3時,AlC13溶液和碳酸鈣粉末的混合方式為____________;
(4)實驗要控制碳酸鈣和AlC13的量,要求n(CaCO3): n(A1C13)> 12:14,其原因是____________;
(5)以工業(yè)碳酸鈣(含有少量A12O3、Fe2O3雜質)生產二水合氯化鈣(CaC12·2H2O)的方法為:將工業(yè)碳酸鈣溶于鹽酸,____________。
已知:幾種離子生成氫氧化物沉淀pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol/L計算)
(實驗中需用到的試劑和儀器有:鹽酸,氫氧化鈣,冰水,pH計)。
【答案】
(1)①ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O;②吸收氯氣,防止污染空氣
(2)鹽酸;加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等
(3)碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl3溶液中
(4)氫氧化鈣微溶于水,造成損失
(5)向溶液中加入氫氧化鈣,攪拌,用pH計調節(jié)溶液的pH≤4.7,過濾,向濾液中加鹽酸酸化,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾,冰水洗滌,干燥。
【解析】
試題分析:(1)①實驗室用氯酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,離子方程式為ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O,故答案為:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O;
②氯氣有毒會污染空氣,C裝置可以吸收氯氣,防止污染空氣,故答案為:吸收氯氣,防止污染空氣;
(2)AlC13水解會使得溶液渾濁,因此B中盛放的試劑X是鹽酸,為了防止AlC13蒸氣凝華堵塞導管,實驗中可采取的措施有加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等,故答案為:鹽酸;加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等;
(3) AlC13溶液水解顯酸性,可以溶解CaCO3時,實驗時AlC13溶液和碳酸鈣粉末的混合方式是碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl3溶液中,故答案為:碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl3溶液中;
(4)氫氧化鈣微溶于水,容易造成損失,因此實驗要控制碳酸鈣和AlC13的量,要求n(CaCO3): n(A1C13)> 12:14,故答案為:氫氧化鈣微溶于水,造成損失;
(5)根據離子的沉淀相關的pH可知,為了生成二水合氯化鈣(CaC12·2H2O),需要將鐵離子和鋁離子除去,可以通過調節(jié)溶液的pH,使之轉化為沉淀,具體操作為:將工業(yè)碳酸鈣溶于鹽酸,向溶液中加入氫氧化鈣,攪拌,用pH計調節(jié)溶液的pH≤4.7,過濾,向濾液中加鹽酸酸化,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾,冰水洗滌,干燥。故答案為:向溶液中加入氫氧化鈣,攪拌,用pH計調節(jié)溶液的pH≤4.7,過濾,向濾液中加鹽酸酸化,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾,冰水洗滌,干燥。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】合成氨工業(yè)為人類解決糧食問題做出了巨大貢獻。一定條件下,在密閉容器中進行合成氨反應:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g),當正、逆反應速率相等且不等于零時,下列說法不正確的是
A.N2、H2完全轉化為NH3
B.N2、H2、NH3在容器中共存
C.反應已達到化學平衡狀態(tài)
D.N2、H2、NH3的濃度不再改變
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】純堿是一種非常重要的化學基本工業(yè)產品,工業(yè)上有很多不同的方法生產純堿。
Ⅰ、路布蘭法——其生產原理:用硫酸將食鹽轉化為硫酸鈉,將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱,得到產品和硫化鈣。
(1)請寫出上述過程的化學方程式:____________。
Ⅱ.索爾維制堿法:以食鹽、氨氣(來自煉焦副產品)和二氧化碳(來自石灰石)為原料,首先得到小蘇打,再加熱分解小蘇打,獲得純堿。
(2)結合下圖中所給物質的溶解度曲線。寫出得到小蘇打的離子方程式:____________。
(3)這種生產方法的優(yōu)點是原料便宜、產品純度高、氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用。請寫出實現氨循環(huán)的化學方程式:____________。
Ⅲ.侯德榜制堿法——生產流程可簡要表示如下:
(4)合成氨工廠需要向制堿廠提供兩種原料氣體,其中Y是____________(填化學式),這兩種氣體在使用過程中是否需要考慮通入的先后順序____________(填”是”或“否”),原因是____________。
(5)侯德榜制堿法保留了索爾維法的優(yōu)點,克服了它的缺點,特別是設計了____________(填流程中的編號)使原料中溶質的利用率從70%提高到了96%以上。從母液中可以獲得的副產品的應用:____________(舉一例)。
(6)該合成氨廠用NH3制備NH4NO3。已知:由NH3制NO的產率是94%,NO制HNO3的產率是89%,則制HNO3所用NH3的質量占總耗NH3質量(不考慮其它損耗)的____________%(保留兩位有效數字)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】CuCl晶體呈白色,熔點為430℃,沸點為1490℃,見光分解,露置于潮濕空氣中易被氧化,難溶于水、稀鹽酸、乙醇,易溶于濃鹽酸生成H3CuCl4,反應的化學方程式為CuCl(s)+3HCl(aq)H3CuCl4(aq)。
(1)實驗室用下圖所示裝置制取CuCl,反應原理為:
2Cu2++SO2+8Cl-+2H2O===2CuCl43-+SO+4H+
CuCl43-(aq)CuCl(s)+3Cl-(aq)
①裝置C的作用是 。
②裝置B中反應結束后,取出混合物進行如下圖所示操作,得到CuCl晶體。
操作ⅱ的主要目的是
操作ⅳ中宜選用的試劑是 。
③實驗室保存新制CuCl晶體的方法是 。
④欲提純某混有銅粉的CuCl晶體,請簡述實驗方案: 。
(2)某同學利用如下圖所示裝置,測定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的百分組成。
已知:
i.CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O。
ii.保險粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧氣。
①D、F洗氣瓶中宜盛放的試劑分別是 、 。
②寫出保險粉和KOH的混合溶液吸收O2的離子方程式: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】D、E為中學化學常見的金屬單質且D常呈紅棕色,F是一種黑色晶體。E與C的濃溶液在常溫作用呈鈍化現象,加熱時則有大量無色氣體產生,同時生成H。在一定條件下C、D間能發(fā)生反應。各物質轉化關系如下圖:
(1)已知1g E在B中燃燒放出的熱量為Q kJ,試寫出表示E燃燒熱的熱化學方程式____。
(2)檢驗H和G的混合溶液中含有G的陽離子的試劑可以是:_____________。
A.氯水和KSCN溶液 B.氫氧化鈉溶液 C.酸性KMnO4溶液
(3)用惰性電極電解一定濃度的A的水溶液,陽極反應式為_____________________,通電一段時間后,向所得溶液中加入8.0g D的氧化物后恰好恢復到電解前的濃度,則電解過程中收集到標準狀況下的氣體體積為多少升?
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】恒溫下,將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應:N2 (g) + 3H2(g)2NH3(g)
(1)若反應某時刻t時,n t (N2) = 13 mol,n t (NH3) = 6 mol,則a =__________mol;
(2)反應達平衡時,混合氣體的體積為716.8 L(標況下),其中NH3的含量(體積分數)為25%,平衡時NH3的物質的量__________;
(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比(寫出最簡整數比、下同),
n(始)∶n(平) =__________;
(4)原混合氣體中,a∶b =__________;
(5)達到平衡時,N2和H2的轉化率之比,α(N2)∶α(H2)= __________;
(6)平衡混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物的反應往往伴隨副反應發(fā)生,因此 需要分離提純。有一種水果香精的合成步驟如下:
Ⅰ合成:
在干燥的圓底燒瓶中加入11.5 mL(9.3 g,0.125 mol)正丁醇、7.2 mL(7.5 g,0.125 mol)冰醋酸和3~4滴濃H2SO4,搖勻后,加幾粒沸石,再按圖1所示裝置安裝好。在分水器中預先加入5.00 mL水,其水面低于分水器回流支管下沿3~5 mm,然后用小火加熱,反應大約40 min。
Ⅱ分離提純:
① 將燒瓶中反應后的混合物冷卻后與分水器中的酯層合并,轉入分液漏斗,依次用10 mL水、10 mL 10% 碳酸鈉溶液洗至中性,充分振蕩后靜置,分去水層。
② 將酯層倒入小錐形瓶中,加少量無水硫酸鎂干燥。
③ 將乙酸正丁酯粗產品轉入50 mL蒸餾燒瓶中,加幾粒沸石進行常壓蒸餾,收集產品。
主要試劑及產物的物理常數如下:
制備過程中還可能有的副反應:
2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
(1)合成和分離過程中均使用沸石,其作用________________________ 。
(2)如圖1整個裝置可看作由分水器、圓底燒瓶和冷凝管組成,其中冷水應從______(填a或b)管口通入。
(3)在操作步驟②后(即酯層用無水硫酸鎂干燥后),應先_______(填實驗操作名稱),然后將乙酸正丁酯粗產品轉入蒸餾燒瓶中,如果蒸餾裝置如圖2所示,則收集到的產品中可能混有___________雜質。
(4)步驟③的常壓蒸餾,需控制一定的溫度,你認為在______中加熱比較合適(請從下列選項中選擇)。
A.水 B.甘油(沸點290℃)
C.沙子 D.石蠟油(沸點200~300℃)
(5)如何根據裝置中的實驗現象判斷該合成反應達到了終點_______________ 。
(6)反應結束后,若放出的水為6.98 mL(水的密度為1g/mL),則正丁醇的利用率約為__________。
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【題目】(1)在一定條件下,乙烷和乙烯都能制備氯乙烷(C2H5Cl)。用乙烷制備氯乙烷的化學方程式是:____________,反應類型為__________。用乙烯制備氯乙烷的化學方程式是: 。
(2)乙炔(HC≡CH)也是一種不飽和烴,與乙烯具有相似的化學性質,寫出乙炔與足量溴水反應的化學方程式: 。
(3)已知可表示為,下圖是某高聚物的合成路線,試完成下列試題:
①Ⅱ反應類型 。
②Ⅲ反應的化學方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】草酸鈷可用于指示劑和催化劑的制備。用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取COC2O4·2H2O工藝流程如下:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
(1)浸出過程中加入Na2SO3的目的是_______________。
(2)NaClO3在反應中氯元素被還原為最低價,該反應的離子方程式為 ______________。
(3)加Na2CO3能使浸出液中某些金屬離子轉化成氫氧化物沉淀。試用離子方程式和必要的文字簡述其原理:_____________________________________。
(4)濾液I“除鈣、鎂”是將其轉化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,當加入過量NaF后,所得濾液______。
(5)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如右圖所示,在濾液II中適宜萃取的pH為___左右。
a.1 b.2 c.3 d.4
則該流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH_____7(填“>”或“<”或“=”)
(7)CoC2O4·2H2O熱分解質量變化過程如右圖所示(其中600℃以前是隔絕空氣加熱,600℃以后是在空氣中加熱);A、B、C均為純凈物;C點所示產物的化學式是__________
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