【題目】某實驗小組設計實驗制備NaHSO2·HCHO·2H2O[次硫酸氫鈉甲醛(雕白塊)]。回答下列問題:
⑴甲同學用下列裝置制備實驗原料Na2S2O5(焦亞硫酸鈉),裝置如圖:
已知pH=4.1的過飽和NaHSO3溶液能自動脫水生成Na2S2O5。
①通入H2的目的是___。
②通入SO2發(fā)生反應的化學方程式依次為___、___和2NaHSO3=Na2S2O5↓十H2O。
③從環(huán)境保護和安全考慮,尾氣處理方法正確的是___ (填字母)。
④實驗若用稀NaOH溶液,則不能制得Na2S2O5,其原因是___。
⑵乙同學用甲同學制得的Na2S2O5通過下列裝置(夾持裝置已略)合成雕白塊。
①儀器W的名稱是___。
②合成反應溫度需保持在75℃,采用的合適加熱方式是___,已知反應中Zn轉化為ZnO和Zn(OH)2,三口燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為___。
③三口燒瓶中的反應液需經過過濾、___、過濾、洗滌及干燥,得雕白塊。
【答案】排除系統(tǒng)內空氣 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3 D 不能得到NaHSO3過飽和溶液 (球形)冷凝管 熱水浴 Na2S2O3+2Zn+2HCHO+6H2O2[NaHSO2HCHO2H2O]+ZnO+Zn(OH)2 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
【解析】
Na2S2O5(焦亞硫酸鈉)易被氧化,先將裝置內空氣排出,再通入二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鈉,繼續(xù)通入生成亞硫酸氫鈉,得到飽和亞硫酸氫鈉,自然脫水得到Na2S2O5(焦亞硫酸鈉),再將Na2S2O5(焦亞硫酸鈉)與Zn、HCHO溶液在水浴中加熱反應生成ZnO、Zn(OH)2、NaHSO2HCHO2H2O,經過過濾,再將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾得產品。
⑴①Na2S2O5(焦亞硫酸鈉)容易被氧化,因此通入H2的目的是排除系統(tǒng)內空氣;故答案為:排除系統(tǒng)內空氣。
②通入SO2,二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水,亞硫酸鈉和二氧化硫反應生成亞硫酸氫鈉,反應依次為2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O、2NaOH+SO2 =Na2SO3+H2O和2NaHSO3=Na2S2O5↓十H2O;故答案為:2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O;2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
③從環(huán)境保護和安全考慮,二氧化硫會污染環(huán)境,用氫氧化鈉溶液處理,要注意防倒吸,氫氣用點燃方法進行處理,因此尾氣處理方法正確的是D;故答案為:D。
④根據題中信息pH=4.1的過飽和NaHSO3溶液能自動脫水生成Na2S2O5,因此用稀NaOH溶液不能得到NaHSO3過飽和溶液;故答案為:不能得到NaHSO3過飽和溶液。
⑵①根據圖中信息得到儀器W的名稱是(球形)冷凝管;故答案為:(球形)冷凝管。
②合成反應溫度需保持在75℃,溫度低于100℃,且控制溫度,因此采用的合適加熱方式是熱水浴,已知反應中Zn轉化為ZnO和Zn(OH)2,三口燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為Na2S2O3+2Zn+2HCHO+6H2O2[NaHSO2HCHO2H2O]+ZnO+Zn(OH)2;故答案為:熱水;Na2S2O3+2Zn+2HCHO+6H2O2[NaHSO2HCHO2H2O]+ZnO+Zn(OH)2。
③三口燒瓶中的反應液需經過過濾,濾液為雕白塊溶液,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌及干燥,得雕白塊;故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中進行如下反應:2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g),已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,當反應達平衡時,可能存在的數據是
A. SO2為0.4mol/L
B. SO2為 0.25mol/L
C. SO2、SO3均為0.15mol/L
D. SO3為0.4mol/L
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關于熱化學反應的描述中正確的是
A.有氧氣參與的反應都是放熱反應
B.熱化學方程式既表示能量的變化,又表示物質的變化
C.若2CO2(g)2CO(g)+O2(g)△H=+566kJ·mol-1,則CO的燃燒熱△H=-566 kJ·mol-1
D.放熱反應理論上都可以設計為原電池,將化學能轉化為電能
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】NH3極易溶于水,可用作噴泉試驗;卮鹣铝袉栴}:
(l)實驗室制取NH3通常有兩種方法:i用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱;ii在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水混合。
①方法i制取氨氣的化學方程式為 ___。
②方法ii應選用的發(fā)生裝置是 ___(填“A”或“B”),生成NH3的原因是____
(2)進行如圖所示噴泉實驗時,上部燒瓶中已充滿干燥的NH3,引發(fā)噴泉的操作是____;若在燒杯內的水中滴加幾滴無色酚酞試液,則形成噴泉后,燒瓶里的溶液呈____色。
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【題目】含鉻化合物及鉻合金用途非常廣泛;卮鹣铝袉栴}:
⑴基態(tài)Cr原子價電子排布式為___;第三電離能I3(Cr)=2987kJ·mol-1,I3(Mn)=3248kJ·mol-1,I3(Cr)<I3(Mn),其原因是___。
⑵Cr-Ni-Si是具有八邊形相的準晶體,準晶是一種無平移周期序,但有嚴格準周期位置序的獨特晶體,可通過___法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。
⑶已知反應:6KSCN+13K2Cr2O7+55H2SO4=13Cr2(SO4)3+6SO2↑+6CO2↑+6NO2↑+16K2SO4+55H2O。
①根據價層電子對互斥理論,SO2、CO2、H2O的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數目依次為___、___、___。
②寫出一種與SCN-互為等電子體的分子:___(填化學式)。
③KSCN可制備配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6],該配合物中鉻元素的化合價為___,兩個配體NH3、SCN-中,中心原子雜化類型依次為___、___。
⑷一種具有螢石結構的CrO2的晶胞結構如圖所示,晶胞參數為apm。則兩個氧原子間的距離為___pm,Cr-O鍵的鍵長為___pm;設NA為阿伏加德羅常數的值,則CrO2的密度為___g·cm-3(列出計算式)。
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【題目】在某恒溫密閉容器中,投入一定量的A發(fā)生可逆反應:A(s)B(g)+C(g) △H=-QkJ·mol-1(Q>0)。一段時間后反應達到平衡,然后縮小容器體積,重新達到平衡。下列分析不正確的是
A. 兩次平衡時,C(g)的濃度相等
B. 平衡時,單位時間內:n(B)生成:n(C)消耗=1:1
C. 若開始時向容器中加入1 mol B和1 mol C,則達到平衡時吸收Q kJ熱量
D. 若再向平衡體系中加入少量A,平衡不移動
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【題目】氯氣是一種重要的工業(yè)原料,液氯儲存區(qū)貼有的說明卡如下:
包裝 | 鋼瓶 |
儲運要求 | 遠離金屬粉末、氨、烴類、醇類物質;設置氯氣檢測儀 |
泄漏處理 | NaOH、NaHSO3溶液吸收 |
下列解釋事實的方程式不正確的是
A. 氯氣用于自來水消毒:Cl2 + H2O2H+ + Cl-+ ClO-
B. 電解飽和食鹽水制取Cl2:2Cl- +2H2O 2OH-+ H2↑+Cl2↑
C. 濃氨水檢驗泄露的氯氣,產生白煙:8NH3 + 3Cl2 === 6 NH4Cl + N2
D. 氯氣“泄漏處理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3-+ Cl2 + H2O === SO42-+ 3H+ + 2Cl-
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【題目】目前工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇,某研究小組對下列有關甲醇制取的三條化學反應原理進行了探究。己知在不同溫度下的化學平衡常數(K1、K2、K3)如表所示。
化學反應 | 焓變 | 平衡常數 | 溫度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | △H1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) | △H2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | △H3 | K3 |
請回答下列問題:
(1)反應②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)根據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系,則K3=_______(用K1、K2表示);根據反應③判斷△S_______(填“>”“=”或“<”)0,在_______(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。
(3)要使反應③在一定條件下建立的平衡逆向移動,可采取的措施有______(填字母,后同)。
A.縮小反應容器的容積 B.增大反應容器的容積
C.升高溫度 D.使用合適的催化劑
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH
(4)500℃時,測得反應③在某時刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g的濃度分別為 0.1mol/L、0.8 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L,則此時v(正)_______v(逆) (填“>”“=”或“<”)。
(5)某興趣小組研究反應②的逆反應速率在下列不同條件下隨時間的變化曲線,開始時升高溫度,t1時平衡,t2時減小壓強,t3時增大CO的濃度,t4時又達到平衡。在下圖中畫出t2至t4的曲線。_____
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【題目】一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)的化學式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一種重要的染料及農藥中間體。某學習小組在實驗室以氧化銅為主要原料合成該物質,設計的合成路線為:
相關信息如下:
①[Cu(NH3)2]SO4·H2O在溶液中存在以下電離(解離)過程:
[Cu(NH3)4]SO4·H2O=[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O [Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3
②(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中難溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇、水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數的變化曲線示意圖如圖
請根據以上信息回答下列問題:
(1)方案1的實驗步驟為:a.加熱蒸發(fā),b.冷卻結晶,c.抽濾,d.洗滌,e.干燥。
①步驟1的抽濾裝置如圖所示,下列有關抽濾操說法作正確的是_____。
A.完畢后的先關閉水龍頭,再拔下導管
B.上圖裝置中只有一處錯誤
C.抽濾后濾液可以從上口倒出,也可從支管倒出
D.濾紙應比漏斗內徑小且能蓋住所有小孔
②該方案存在明顯缺陷,因為得到的產物晶體中往往含有_____雜質,產生該雜質的原因是______。
(2)方案2的實驗步驟為:a.向溶液C中加入適量____,b.抽濾,c.洗滌,d.干燥。
①請在上述空格內填寫合適的試劑或操作名稱。
②下列選項中,最適合作為步驟c的洗滌液是________。
A.乙醇 B.蒸餾水 C.乙醇和水的混合液 D.飽和硫酸鈉溶液
洗滌的具體操作是:____________。
③步驟d采用________干燥的方法。
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