【題目】某探究小組設(shè)計如右圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗。查閱資料,有關(guān)信息如下:

(1)儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______;裝置B中的試劑是_______。

(2)若撤去裝置C,可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物_____(填化學(xué)式)的量增加;裝置D可采用 加熱的方法以控制反應(yīng)溫度在70℃左右。

(3)反應(yīng)結(jié)束后,有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫,再用過濾的方法分離出CCl3COOH。你認(rèn)為此方案是否可行,為什么?_______________。

(4)裝置E中可能發(fā)生的無機反應(yīng)的離子方程式有_________________。

(5)測定產(chǎn)品純度:稱取產(chǎn)品030 g配成待測溶液,加入01000 mol·L-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液2000 mL,再加入適量Na2CO3溶液,反應(yīng)完全后,加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH,立即用002000 mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點。進(jìn)行平行實驗后,測得消耗Na2S2O3溶液2000 mL。則產(chǎn)品的純度為_________。(CCl3CHO的相對分子質(zhì)量為1475)滴定的反應(yīng)原理:CCl3CHO+OH==CHCl3+HCOO、HCOO+I2==H++2I+CO2、I2+2S2O32-==2I-+S4O62-

(6)已知:常溫下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol·L-1,Ka (CH3COOH)= 1.7×10-5mol·L-1請設(shè)計實驗證明三氯乙酸、乙酸的酸性強弱。

【答案】(1)4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 飽和食鹽水

(2)CCl3COOH 水浴

(3)不行,三氯乙酸可溶于乙醇

(4)Cl2 + 2OH-==Cl- + ClO- + H2O H+ + OH-==H2O

(5)88.5%分別測定0.1mol·L1兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小,證明三氯乙酸的酸性強于乙酸

【解析】

試題分析:本題考查三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗制備分析題給裝置知A裝置利用二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣,B裝置用飽和食鹽水除去HCl,C裝置盛放濃硫酸干燥氯氣,D中反應(yīng)制備CCl3CHO,E裝置盛放氫氧化鈉溶液,吸收尾氣中氯氣、HCl防止污染空氣,據(jù)此解答。

(1)儀器A中二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氯化錳、氯氣與水,化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

(2)C裝置用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣,減少副反應(yīng)發(fā)生,撤去C裝置,氯氣中混有水蒸氣,增大副反應(yīng)CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl,導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物CCl3COOH 增多;根據(jù)表中各物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)判斷為防止原料和產(chǎn)品的揮發(fā),應(yīng)采取水浴加熱,受熱均勻,偏于控制溫度。

(3)CCl3COOH易溶于乙醇與CCl3CHO,應(yīng)采取蒸餾方法進(jìn)行分離,答案為:不可行,CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO。

(4)E裝置盛放氫氧化鈉溶液,吸收尾氣中氯氣、HCl防止污染空氣,反應(yīng)離子方程式為:Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O、H++OH=H2O

(5)根據(jù)消耗的Na2S2O3計算剩余I2的物質(zhì)的量0.02000molL﹣1×0.02L=2×10﹣4mol,與HCOO反應(yīng)的I2的物質(zhì)的量為0.1000molL﹣1×0.02L﹣2×10﹣4mol=1.8×10﹣3mol,由CCl3CHO~HCOO~I(xiàn)2可知,CCl3CHO的物質(zhì)的量為1.8×10﹣3mol,則產(chǎn)品的純度為(1.8×10﹣3mol ×147.5g/mol)/0.3g×100%=88.5%。

(6)酸性越強,電離程度越大,濃度相同時溶液pH越小,故實驗方案為分別測定0.1mol·L—1兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小,證明三氯乙酸的酸性強于乙酸。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染,設(shè)計如下工藝流程:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cu(OH)2

開始沉淀的pH

2.3

7.6

4.4

完全沉淀的pH

3.2

9.7

6.4

(1)酸浸后加入H2O2的目的是 。調(diào)pH步驟中加入的試劑最好是 (填化學(xué)式)。實驗室進(jìn)行過濾操作所用到的玻璃儀器有 、 、 。

(2)煮沸CuSO4溶液的原因是 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

(3)Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 。

(4)稱取所制備的CuCl樣品0.250 0 g置于一定量的0.5 mol·L-1FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加水20 mL,0.100 0 mol·L-1Ce(SO4)2溶液滴定,到達(dá)終點時消耗Ce(SO4)2溶液25.00 mL。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。計算該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【化學(xué)——選修5:有機化學(xué)基礎(chǔ)】

有機物A(C11H12O5同時滿足下列條件:①含苯環(huán)且不含甲基;②苯環(huán)上一氯取代物只有2種;③1 mol A與足量的NaHCO3反應(yīng)生成1 mol CO2;④遇FeCl3溶液不顯色。A有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系:

已知:

回答下列問題:

(1)A中有 種官能團(tuán),H的分子式為 。

(2)由C生成G的反應(yīng)類型是 。

(3)G的結(jié)構(gòu)簡式為 ,K的結(jié)構(gòu)簡式為 。

(4)①寫出C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;

②寫出I→J反應(yīng)的離子方程式 。

(5)①C的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件:a能發(fā)生銀鏡反應(yīng),b能發(fā)生皂化反應(yīng);c能與Na反應(yīng)產(chǎn)生H2氣,共有 種(不含立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜顯示為3組峰,且峰面積比為6﹕1﹕1的是 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。

②C的所有同分異構(gòu)體在下列一種表征儀器中顯示的信號(或數(shù)據(jù))完全相同,該儀器是___________(填標(biāo)號)。

A.元素分析儀 B.質(zhì)譜儀 C.紅外光譜儀 D.核磁共振儀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。回答下列問題:

(1)基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是________。前4周期元素中,基態(tài)原子核外電子排布成單電子數(shù)最多的元素的價層電子排布式為__________________。

(2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是__________________________

(3)N2F2分子中N原子的雜化方式是___________________,l mol N2F2含有______mol鍵。

(4)NF3的鍵角______NH3的鍵角(填“<”“>”或“=”),原因是__________________。

(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。l mol NH4BF4_________mol配位鍵。

(6)安全氣囊的設(shè)計原理為6NaN3+FeIO3Na2O+2Fe+9N2

①等電子體的原理是:原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征,具有許多相近的性質(zhì)。寫出兩種與N3-互為等電子體的分子或離子____________。

②Na2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,品胞邊長為566pm,晶胞中氧原子的配位數(shù)為_____,Na2O晶體的密度為_____g·cm-3(只要求列算式,不必計算出結(jié)果)

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【題目】氨氣在工業(yè)上有廣泛用途。請回答以下問題:

(1)工業(yè)上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H<0合成氨,某小組為了探究外界條件對該反應(yīng)的影響,以c0 mol/L H2參加合成氨反應(yīng),在a、b兩種條件下分別達(dá)到平衡,如圖A。

①相對a而言,b可能改變的條件是 ,判斷的理由是__________________。

②a條件下,0~t0的平均反應(yīng)速率v(N2)= mol·L-1·min-1。

(2)有人利用NH3和NO2構(gòu)成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放減少環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能進(jìn)行粗鋁的精煉,如圖B所示,e極為精鋁。

a極通入 氣體(填化學(xué)式),判斷的理由是___________________________________

(3)某小組往一恒溫恒壓容器充入9mol N2和23mol H2模擬合成氨反應(yīng),圖C為不同溫度下平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與總壓強(p)的關(guān)系圖。若體系在T2、60MPa下達(dá)到平衡。

圖C

①能判斷N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)達(dá)到平衡的是______(填序號)。

a.容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化 b.混合氣體的密度不再發(fā)生變化

c.v(N2)=3v(H2) d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化

②若T1、T2、T3溫度下的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3由大到小的排序為

③此時N2的平衡分壓為 MPa。(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

計算出此時的平衡常數(shù)Kp= 。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,結(jié)果保留2位有效數(shù)字并帶上單位)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙醇和乙酸是生活中兩種常見的有機物。請回答下列問題:

1乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,乙醇分子含有的官能團(tuán)為

2生活中常用食醋除去暖瓶內(nèi)的水垢(主要成分是CaCO3),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O。通過這個事實,你得出醋酸與碳酸的酸性強弱關(guān)系是:醋酸 碳酸(“>”“<”)

3在濃硫酸的催化作用下,加熱乙酸和乙醇的混合溶液,可發(fā)生酯化反應(yīng)。請完成化學(xué)方程式:CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ 。

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【題目】石蠟油(主要是含17個碳原子以上的液態(tài)烷烴混合物)分解實驗按照右圖進(jìn)行:

(1)石蠟油分解實驗產(chǎn)生的氣體的主要成分是 (填寫序號)。

只有甲烷 只有乙烯 烷烴跟烯烴的混合物。

(2)將石蠟油分解所得生成物通入到酸性高錳酸鉀溶液中,現(xiàn)象是 。

(3)碎瓷片的作用是

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知反應(yīng):2SO2(g)O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某溫度下,將2 mol SO21 mol O2置于10 L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡后,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖甲所示。則下列說法正確的是( )

A. 由圖甲知,ASO2的平衡濃度為0.4 mol·L1

B. 由圖甲知,BSO2、O2、SO3的平衡濃度之比為2∶1∶2

C. 達(dá)平衡后,縮小容器容積,則反應(yīng)速率變化圖象可以用圖乙表示

D. 壓強為0.50 MPa時,不同溫度下SO2轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如丙圖,則T2>T1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】近年來,我國的霧霾問題引起政府和群眾高度關(guān)切,一般認(rèn)為細(xì)顆粒物(即PM2.5,指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物)的指標(biāo)與霧霾天氣密切相關(guān)。與此同時,光化學(xué)煙霧也開始抬頭,它是由非甲烷烴和NOx的排放引起的,嚴(yán)重時天空出現(xiàn)彩色云霧,屬于一種重污染現(xiàn)象。臭氧濃度升高是光化學(xué)煙霧形成的標(biāo)志。請回答下列相關(guān)問題:

(1)以下可能引起細(xì)顆粒物指標(biāo)變高的是 (填序號)。

a.燃煤取暖 b.大型交通設(shè)備 c.生活污水 d.火山噴發(fā) e.局部戰(zhàn)爭 f.采礦業(yè)

(2)下圖是某地光化學(xué)煙霧的日變化曲線據(jù)圖所示,

上午8:00,非甲烷烴和NO出現(xiàn)峰值。 隨后NO2約于10:00達(dá)峰值,其主要反應(yīng)的方程式可能為 。8:00起,O3開始積累,并于13:00達(dá)峰值,O3積累與下列過程有關(guān)O+O2 →O3,該反應(yīng)物中游離的氧原子主要是由反應(yīng): 產(chǎn)生的。O3又使10:00前NO2含量急劇增加,其化學(xué)方程式為 。你認(rèn)為該地光化學(xué)煙霧較嚴(yán)重的時間最可能為 (填序號)。

a.8:00 b.10:00 c.15:00 d.20:00

(3)25℃、101kPa下,氣體的摩爾體積為24.5L/mol,此條件下向容器中充入一定量N2O4,當(dāng)NO2 與N2O4的平衡混合物密度為3.18 g/L時,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 ,N2O4的分解率(即轉(zhuǎn)化率) 。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

(4)NO、NO2、NH4+及NO2-稱為活性氮物質(zhì),超量排放會引起環(huán)境問題。NH4+與NO2-可發(fā)生下列反應(yīng):NH4+(aq)+NO2-(aq) N2(g)+2H2O(l)可加快該反應(yīng)的措施為 。該反應(yīng)的反應(yīng)速率方程為ν = k·c(NH4+)x·c(NO2-)y,其中k為速率常數(shù),在一定溫度下,進(jìn)行下列實驗

實驗序號

c(NH4+)/mol·L-1

c(NO2-)/mol·L-1

ν/ mol·L-1·s-1

1

0.0100

0.200

5.4×10-7

2

0.0200

0.200

1.08×10-6

3

0.200

0.040

2.16×10-6

4

0.200

0.060

3.24×10-6

據(jù)表知,將溶液稀釋至原體積的2倍,反應(yīng)速度變?yōu)?/span>原來 。

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