【題目】近幾年,節(jié)能減排、提高原料利用率來提高經(jīng)濟(jì)效益成為人們關(guān)注的焦點。某化工廠利用甲烷與氯氣反應(yīng)得到的副產(chǎn)品來制取鹽酸實現(xiàn)了變廢為寶的夢想,其生產(chǎn)原理可在實驗室中模擬如圖,請根據(jù)要求填空:
(1)B裝置有三種功能:①控制氣流速度;②均勻混合氣體;③__________。
(2)設(shè)=x,若理論上欲獲得最多的氯化氫,則x值應(yīng)_________。
(3)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強光照射后,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁附著有油珠,生成的油狀液滴中的氯仿可作局部麻醉劑,常因保存不慎而被空氣氧化,產(chǎn)生劇毒氣體——光氣,反應(yīng)化學(xué)方程式為2CHCl3+O22COCl2+2HCl,上述反應(yīng)__________ (填選項符號,下同)。
A.屬于取代反應(yīng) B.不屬于取代反應(yīng)
為防止事故發(fā)生,在使用前檢驗氯仿是否變質(zhì)可選用的試劑是____________。
A.氫氧化鈉溶液 B.硝酸銀溶液
C.稀鹽酸 D.水
E.濕潤的藍(lán)色石蕊試紙 F.濕潤的無色酚酞試紙
(4)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是___________。
(5)E裝置的作用是____________ (填編號)。
A.收集氣體 B.吸收氯氣
C.防止倒吸 D.吸收氯化氫
(6)E裝置除生成鹽酸外,還含有有機物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為_____________;該裝置還有缺陷,原因是沒有進(jìn)行尾氣處理,其尾氣主要成分為_____ (填編號)。
①CH4 ②CH3Cl ③CH2Cl2 ④CHCl3 ⑤CCl4
【答案】干燥混合氣體 大于或等于4 B B、E 吸收過量的氯氣 C、D 分液 ①、②
【解析】
裝置A是制備氯氣,制備的氯氣通過濃硫酸吸收水蒸氣后,和甲烷一起通入裝置C,在光照時發(fā)生取代反應(yīng),生成的氯化氫、一氯甲烷等氣體通過D裝置中的石棉上吸附著KI粉末除去氯氣,在E裝置中吸收生成的氯化氫氣體,同時防止倒吸,生成的氯氣中含有一氯甲烷等氣體,需要加尾氣吸收裝置據(jù)此分析解答。
(1)濃硫酸可以干燥氯氣和甲烷,根據(jù)冒出氣泡的速率來控制氣體硫酸,使氯氣和甲烷混合均勻,故答案為:干燥混合氣體;
(2)氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)特點是1mol氯氣可取代1molH原子生成1molHCl,設(shè)=x,若理論上欲獲得最多的氯化氫,則x值應(yīng)保證甲烷被完全取代,x應(yīng)大于或等于4,故答案為:大于或等于4;
(3)反應(yīng)前碳與氫原子和三個氯原子都是以單鍵相連,反應(yīng)后碳氧之間是雙鍵,不符合取代反應(yīng)的特點,所以不屬于取代反應(yīng);故選B;氯仿如果變質(zhì)則發(fā)生反應(yīng)2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl,生成的氯化氫溶于水,電離產(chǎn)生氫離子和氯離子,所以能夠使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅色,加入硝酸銀溶液會發(fā)生反應(yīng)生成白色的氯化銀沉淀,故選:BE,故答案為:B;BE;
(4)氯氣具有強氧化性,能氧化還原性物質(zhì)KI,所以D裝置的石棉中均勻混有KI粉末是吸收未反應(yīng)的氯氣,故答案為:吸收過量的氯氣;
(5)E裝置中水能吸收可溶性物質(zhì),且倒置的干燥管能防止倒吸,所以E裝置作用是 吸收HCl,防止倒吸,故答案為:CD;
(6)甲烷可以和氯氣發(fā)生取代反應(yīng),產(chǎn)物為氯化氫和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;其中一氯甲烷為氣態(tài),反應(yīng)生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體,E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分層,可用分液分開;一氯甲烷是氣體,還可能有過量的甲烷,所以尾氣的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等氣體,應(yīng)進(jìn)行尾氣處理,故答案為:分液; ①②。
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【題目】某溫度下,向2L的密閉容器中投入一定量的X和Y,在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng):X(g) + Y(g)Z(g)。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:
t/min | n(X)/mol | n(Y)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
1 | 0.90 | |
2 | 0.80 | |
4 | 0.20 |
下列說法正確的是
A. 反應(yīng)1~2min末的平均速率v(Z)=0.2mol/(L·min)
B. 在2min~4min間,v(X)正>v(Y)逆
C. 生成1mol Z的同時,生成1mol X能說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
D. 其他條件不變,再充入1.2mol X,X的轉(zhuǎn)化率將增大
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【題目】pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能( )
A. H2SO4 B. NaOH C. AgNO3 D. Na2SO4
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【題目】通常人們把拆開 1 mol 某化學(xué)鍵所消耗的能量看作是該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可衡量化學(xué)鍵的強弱,也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。下表為某些化學(xué)鍵的鍵能
化學(xué)鍵 | N-N | O=O | N≡N | N-H |
鍵能(kJ/mol) | 154 | 500 | 942 | a |
已知火箭燃料肼()的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,則下列說法錯誤的是( )
A.N2比O2穩(wěn)定
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol
C.表中的 a=194
D.圖中的 ΔH3=+2218 kJ/mol
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【題目】請用下圖所示的裝置設(shè)計實驗,驗證濃硫酸與木炭粉反應(yīng)產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。
(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
(2)實驗裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣體從左至右的流向)是:_______→_______→③→④→_______→_______(填裝置序號)。
(3)實驗時可觀察到裝置③中溶液褪色,裝置⑥中溶液不褪色,裝置⑥的作用是_______。
(4)裝置④中所盛溶液可能是_______(填選項字母)。
a.飽和Na2CO3溶液 b.飽和NaHCO3溶液 c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
(5)裝置⑤中所加的固體藥品是_______(填化學(xué)式)。
(6)裝置①中所盛溶液的溶質(zhì)是_______(填化學(xué)式)。
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【題目】下圖是元素周期表的一部分,元素①~⑨在周期表中的位置如圖所示,請回答下列問題:
(1)元素⑨在周期表中的位置是_______。
(2)元素①~⑨中,非金屬性最強的元素是_______(填元素符號)。
(3)元素①~⑨中,最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,堿性最強的是_______(填化學(xué)式),它與元素⑤的最高價氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的離子方程式為_______。
(4)元素⑨的簡單氫化物與元素⑦的簡單氫化物中更穩(wěn)定的是_______(填化學(xué)式)。
(5)元素③與元素①形成的淡黃色化合物的電子式為_______。
(6)元素①的簡單氫化物比元素⑥的簡單氫化物的沸點_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(7)元素④與元素⑦形成的化合物是_______(填“離子”或“共價”)化合物,用電子式表示其形成過程_______。
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【題目】實驗室中用氯酸鉀、鐵、鹽酸、二氧化錳和碳酸鈣制取氫氣、氧氣和二氧化碳。
(1)寫出實驗室制取這三種氣體的化學(xué)方程式,注明反應(yīng)的基本類型。
①制氫氣:_____________,反應(yīng)類型:____________;
②制氧氣:____________,反應(yīng)類型:____________;
③制二氧化碳:_______________,反應(yīng)類型____________。
(2)實驗室中可用二氧化錳和濃鹽酸共熱制取氯氣,已知反應(yīng)中還生成二氯化錳和水,則該反應(yīng)________(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng),判斷的依據(jù)是______________,若是氧化還原反應(yīng),則請標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向(從還原劑中變價元素出發(fā)指向氧化劑中變價元素)和數(shù)目;若不是氧化還原反應(yīng),則本空不用作答:_______________。
(3)在實驗室制取氧氣和氯氣的反應(yīng)中,都要用到二氧化錳。在制取氧氣的反應(yīng)中,二氧化錳作________劑,在制取氯氣的反應(yīng)中,二氧化錳作________劑。在實驗室制取氫氣和氯氣的反應(yīng)中,都用到鹽酸,在制取氫氣的反應(yīng)中,HCl作________劑,在制取氯氣的反應(yīng)中,HCl作________劑。
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【題目】(1)相對分子質(zhì)量為70的烯烴的分子式為___________________;若該烯烴與足量的H2加成后能生成含3個甲基的烷烴,則該烯烴的可能的結(jié)構(gòu)簡式為___________________;
(2)有機物A的結(jié)構(gòu)簡式為
①若A是單烯烴與氫氣加成后的產(chǎn)物,則該單烯烴可能有________種結(jié)構(gòu);
②若A是炔烴與氫氣加成后的產(chǎn)物,則此炔烴可能有________種結(jié)構(gòu);
③若A的一種同分異構(gòu)體只能由一種烯烴加氫得到,且該烯烴是一個非常對稱的分子構(gòu)型,有順、反兩種結(jié)構(gòu)。
a.寫出A的該種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 ______________________;
b.寫出這種烯烴的順、反異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 _____________________;
(3) 與Br2的加成產(chǎn)物有________________種;
(4)C5H12O的同分異構(gòu)體有_________種,其中屬于醇類且能被氧化成醛的有______種,能消去H2O生成烯的醇有__________種,生成的烯有_______種;
(5)寫出由1個 —C6H4—(苯環(huán))、2個—CH2—、1一個—OH、兩個—CH3,1 個組成的能使FeCl3變紫色且苯環(huán)上的一氯取代產(chǎn)物有兩種的有機物有多少種 __________;
(6)相同狀況下9升甲烷與6升某烯烴混合, 所得混合氣的密度等于相同條件下氧氣的密度,則該烯烴的分子式___________。
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【題目】如圖是以鉛蓄電池為電源,模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖(C、D均為石墨電極)。已知:鉛蓄電池在放電時發(fā)生下列電極反應(yīng):負(fù)極Pb+SO42--2e-===PbSO4正極PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O
(1)請寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式____________。
(2)若在電解池D極滴酚酞試液,電解一段時間后呈紅色,說明鉛蓄電池的B極為___極。
(3)用鉛蓄電池電解2 L飽和食鹽水(電解過程假設(shè)體積不變)
①若收集到11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯氣,則至少轉(zhuǎn)移電子________mol。
②若鉛蓄電池消耗H2SO4 2 mol,則可收集到H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為________L。
③若消耗硫酸a mol,電解后除去隔膜,所得溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)氯氣全部排出)______________(用含a的代數(shù)式表示)。
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