【題目】(14分)亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑,可由NO與Cl2在常溫常壓下合成。已知NOCl是一種紅褐色液體或黃色氣體,其熔點(diǎn)64.5,沸點(diǎn)5.5,遇水易水解。

(1)實(shí)驗(yàn)室制備原料氣NO和Cl2的裝置如下圖所示

實(shí)驗(yàn)室制NO時(shí),裝置A中燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

實(shí)驗(yàn)室制Cl2時(shí),裝置B中盛放的試劑為 ,其作用是 。

(2)將上述收集到的Cl2充入集氣瓶中,按圖示裝置制備亞硝酰氯。

NOCl分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則NOCl的電子式為 。

裝置D中的現(xiàn)象為

裝置E中無(wú)水氯化鈣的作用為 。

某同學(xué)認(rèn)為裝置F不能吸收NO,為解決這一問(wèn)題,可將尾氣與某種氣體同時(shí)通入氫氧化鈉溶液中,這種氣體的化學(xué)式是

(3)NO可用間接電化學(xué)法除去,其原理如下圖所示

陰極的電極反應(yīng)式為 。

吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

【答案】(1)3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (2分)

飽和食鹽水(1分) 除去Cl2中的HCl氣體(1分)

(2) (2分)

黃綠色氣體顏色逐漸變淺,有紅褐色液體生成(2分)

吸收水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入D裝置(1分)

O2 (1分)

(3)2HSO3+2H++2e==S2O42+2H2O(2分)

2NO+2S2O42+2H2O==N2+4HSO3(2分)

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)室采用銅與稀硝酸反應(yīng)制取NO氣體,所以氣體發(fā)生裝置A中燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。實(shí)驗(yàn)室制得的氯氣中混有HCl氣體,所以裝置B中應(yīng)盛放飽和食鹽水,目的是除去HCl氣體,然后再通過(guò)濃硫酸干燥得到純凈干燥的氯氣。(2)根據(jù)原子的最外層電子數(shù)判斷,N、O、Cl三種原子若要滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),需分別共用3對(duì)、2 對(duì)和1 對(duì)電子,所以它們通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)化合物時(shí),氮原子與氧原子共用2對(duì)電子,與氯原子共用1對(duì)電子,其電子式為。氯氣為黃綠色,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氯氣不斷消耗,則氣體顏色變淺,集氣瓶浸入10的冰鹽水中,此時(shí)生成的NOCl為液體,故D裝置中看到的現(xiàn)象為:黃綠色氣體顏色逐漸變淺,有紅褐色液體生成。因?yàn)镹OCl遇水易水解,所以應(yīng)在無(wú)水環(huán)境中制備,設(shè)置E裝置的目的就是吸收水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入D裝置。NO不能被氫氧化鈉溶液吸收,但通入O2后即可被吸收,吸收反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4NO +3O2+4NaOH== 4NaNO3+2H2O。(3)電解時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng),從原理示意圖中物質(zhì)的箭頭指向可知,陰極區(qū)HSO3得電子生成S2O42,故陰極的電極反應(yīng)式為:2HSO3+2H++2e==S2O42+2H2O。從圖示可知,吸收塔內(nèi)發(fā)生的反應(yīng),NO和S2O42為反應(yīng)物,N2和HSO3為生成物,配平后的離子方程式為:2NO+2S2O42+2H2O==N2+4HSO3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(14分)甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料。工業(yè)上利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-58 kJ/mol

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ/mol

回答下列問(wèn)題:

(1)已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

H-H

C-O

C O

H-O

C-H

E/(kJ·mol-1

436

343

1076

465

x

則x=_________。

(2)若將lmol CO2和2mol H2充入容積為2L的恒容密閉容器中,在兩種不同溫度下發(fā)生反應(yīng)。測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

曲線I、對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KI_____K(填“>”或“”或“<”);

一定溫度下,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____。

a.容器中壓強(qiáng)不變 b.甲醇和水蒸氣的體積比保持不變

c.v(H23v(CH3OH) d.2個(gè)CO斷裂的同時(shí)有6個(gè)H—H斷裂

若5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),H2的轉(zhuǎn)化率為90%,則用CO2表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)________,該溫度下的平衡常數(shù)為_(kāi)______;若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。

a.縮小反應(yīng)容器的容積 b.使用合適的催化劑

c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2

(3)以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池。以此電池作電源,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理過(guò)程(裝置如圖所示)。其中物質(zhì)b是_____ ,陽(yáng)極電極反應(yīng)為_(kāi)___ 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化學(xué)與人類(lèi)生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 包裝用材料聚乙烯和聚氯乙烯都屬于烴

B. 食用植物油的主要成分是不飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯,屬于高分子化合物

C. 棉花、羊毛、木材和草類(lèi)的主要成分都是纖維素

D. “地溝油”禁止食用,但可以用來(lái)制肥皂或生物柴油

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)擬用含少量Fe2O3雜質(zhì)的廢銅粉制備無(wú)水硫酸銅,設(shè)計(jì)了如下流程:

下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.“過(guò)量酸”不適合用硝酸或濃硫酸,固體B可以用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3

B.通入的氣體A可以是O2或Cl2

C.通入氣體A之前的混合溶液中存在的陽(yáng)離子是:Fe2+、Cu2+、H+

D.將從溶液中得到的硫酸銅晶體在空氣中加熱,可制得無(wú)水硫酸銅

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):X2(g)Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2Z的起始濃度分別為0.1 mol·L1、0.3 mol·L10.2 mol·L1,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度有可能是

A. Z0.3 mol·L1 B. Y20.4 mol·L1

C. X20.2 mol·L1 D. Z0.4 mol·L1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是 ( 。

A. 制Cl2時(shí)用排飽和氯化鈉溶液收集氣體:H2O + Cl2 Cl+H+ + HClO

B. SO2的水溶液顯酸性:SO2+H2O H2SO32H++ SO32-

C. 常溫下,0.1mol/L醋酸溶液pH≈3:CH3COOH CH3COO+ H

D. Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是

A. 1表示同溫度下,pH = 1的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋時(shí)pH的變化曲線,其中曲線II為鹽酸,且b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比a點(diǎn)強(qiáng)

B. 2表示0.1000 mol/L CH3COOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LNaOH溶液所得到的滴定曲線

C. 3表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強(qiáng)比甲的壓強(qiáng)大

D. 據(jù)圖4,若除去CuSO4溶液中的Fe3+可向溶液中加入適量CuOpH4左右

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】環(huán)扁桃酸酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列說(shuō)法中不正確的是

A.環(huán)扁桃酸酯的分子式為C17H24O3

B.環(huán)扁桃酸酯在水中幾乎不溶,在乙醇或丙酮中易溶解

C.環(huán)扁桃酸酯可以發(fā)生加成、取代、消去等反應(yīng)

D.1 mol環(huán)扁桃酸酯最多可以與1 mol NaOH反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列屬于電解質(zhì)的是

A二氧化硫 B C四氯化碳 D碳酸鈉

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