已知在常用催化劑(如鉑、鈀)的催化下,氫氣和炔烴加成生成烷烴,難于得到烯烴,但使用活性較低的林德拉催化劑,可使炔烴的氫化停留在生成烯烴的階段,而不再進(jìn)一步氫化.現(xiàn)有一課外活動(dòng)興趣小組利用上述設(shè)計(jì)了一套由如下圖所示儀器組裝而成的實(shí)驗(yàn)裝置(鐵架臺未畫出),擬由乙炔制得乙烯,并測定乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率.若用含0.020molCaC2的電石和1.60g含雜質(zhì)18.7%的鋅粒(雜質(zhì)不與酸反應(yīng))分別與足量的X和稀硫酸反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)完全后,假定在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得G中收集到的水VmL.試回答有關(guān)問題.

(1)所用裝置的連接順序是
 
(填各接口的字母).
(2)寫出A、C中所發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡式):A
 
、C
 

(3)D的作用是
 
,若將裝置撤去對G裝置的影響是
 

(4)為減慢A中的反應(yīng)速率,X應(yīng)選用
 

(5)F中留下的氣體除含少許空氣外,還有
 

(6)若V=672mL(導(dǎo)管內(nèi)氣體體積忽略不計(jì)),則乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率為
 
考點(diǎn):性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的是用乙炔和氫氣之間的反應(yīng)來制取乙烯,根據(jù)裝置的特點(diǎn)和應(yīng)用來連接實(shí)驗(yàn)裝置;
(2)碳化鈣可以和水反應(yīng)得到乙炔氣體,乙炔氣體和氫氣在催化劑的作用下反應(yīng)得到乙烯;
(3)乙炔在制取的過程中,還會(huì)含有雜質(zhì)氣體,要進(jìn)行除雜,并進(jìn)行干燥,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托畔鴮懟瘜W(xué)方程式;
(4)為減慢反應(yīng)速率,可以將水換成飽和食鹽水;
(5)根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況來確定存在的雜質(zhì)氣體;
(6)根據(jù)反應(yīng):CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2、HC≡CH+H2
林德拉催化劑
CH2=CH2結(jié)合乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率等于反應(yīng)的乙炔和全部的乙炔的量的比值來計(jì)算.
解答: 解:(1)實(shí)驗(yàn)裝置顯示制取乙炔和氫氣,然后將二者混合,但是乙炔、氫氣中含有雜質(zhì)氣體,應(yīng)該先將雜質(zhì)氣體除去,再將之干燥,是純凈的氣體在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)得到乙烯,乙烯是難溶于水的氣體,可以采用排水法收集,所以裝置的連接順序是:a、e、d、f、g、b、c、h(f、g可調(diào)換),故答案為:a、e、d、f、g、b、c、h(f、g可調(diào)換);
(2)A中是碳化鈣和水反應(yīng)制取乙炔的過程,C中是乙炔和氫氣之間的加成反應(yīng),方程式分別為:CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2、HC≡CH+H2
林德拉催化劑
CH2=CH2,故答案為:CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2、HC≡CH+H2
林德拉催化劑
CH2=CH2
(3)為了保證得到的氣體純凈,應(yīng)該將氣體進(jìn)行除雜,次氯酸鈉具有堿性和氧化性,可以除去雜質(zhì),如果沒有除去雜質(zhì),則剩余的氣體增加,測得的結(jié)果比實(shí)際值偏高,故答案為:除去雜質(zhì)氣體;導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高;
(4)碳化鈣和水之間的反應(yīng)十分劇烈,為減慢反應(yīng)速率,可以將水換成飽和食鹽水,故答案為:飽和食鹽水;
(5)F中留下的氣體除含少許空氣外,還有沒有完全消耗的乙炔,氫氣以及生成的乙烯等氣體,故答案為:H2、C2H4、C2H2
(6)0.020molCaC2的電石,和水反應(yīng)得到乙炔的物質(zhì)的量是0.02mol,1.60g含雜質(zhì)18.7%的鋅粒(雜質(zhì)不與酸反應(yīng))的物質(zhì)的量是:
1.6(1-18.7%)
65
mol=0.02mol,和硫酸反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量是0.005mol,狀況下測得G中收集到的水VmL,V=672mL,則得到的乙烯的物質(zhì)的量是
0.672L
22.4L/mol
=0.03mol,
設(shè)乙炔的轉(zhuǎn)化量是x,則HC≡CH+H2
林德拉催化劑
CH2=CH2
1  1                1
                      x     x                x
則反應(yīng)后得到氣體的物質(zhì)的量(0.02-x)+(0.02-x)+x=0.03,解得X=0.01mol,所以乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率為
0.01mol
0.02mol
×100%
=50%,故答案為:50%.
點(diǎn)評:本題是一道考查學(xué)生物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)題,考查學(xué)生分析和解決問題的能力,難度大.
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:

前四周期的五種元素A、B、C、D、E原子序數(shù)逐漸變大,其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍,B的第一電離能大于C,E原子的外圍電子排布為(n-l)d (n+6)ns1.由它們組成的配位化合物X為深藍(lán)色的結(jié)晶水合物,其原子個(gè)數(shù)比為14:4:5:1:1.回答下列問題.
(1)該配位化合物X的化學(xué)式為
 

(2)碳鉑是一種含BA3分子的具有抗癌活性的金屬配合物,碳鉑的結(jié)構(gòu)如圖1,其中碳原子的雜化方式有
 

(3)D元素原子的最外層電子軌道表式為
 

(4)C元素可與A元素形成兩種常見的化合物,其原子個(gè)數(shù)比分別為1:1和l:2,兩種化合物可任意比互溶,解釋其主要原因?yàn)?div id="szctkcd" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(5)元素B的單質(zhì)可以和電石(CaC2)反應(yīng),生成氰氨化鈣(CaCN2),氰氨化鈣和水反應(yīng)可生成NH3.與CN22-互為等電子體的分子有
 
(填寫一種化學(xué)式即可);寫出CaCN2水解反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(6)A元素與E元素可形成一種紅色離子化合物Y,其原子個(gè)數(shù)比為1:1,該化合物Y可與稀硝酸反應(yīng),生成一種藍(lán)色溶液和兩種無色氣體(其中一種為A元素的單質(zhì)),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
.單質(zhì)E的晶胞如圖2所示,若設(shè)該晶胞的邊長為acm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,單質(zhì)E的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,則表示該晶胞密度的計(jì)算式為ρ=
 
g/cm3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大.Y、Z、L 與X形成的簡單化合物的空間構(gòu)型分別為正四面體、三角錐形、折線形,M是地殼中含量最高的金屬元素.回答下列問題:
(1)L元素的元素符號為
 
;Y在元素周期表中的位置為
 
;X、L、M的簡單離子半徑從大到小的順序是
 
(用元素離子符號表示).
(2)Y、Z可形成一種晶體A,A晶體的構(gòu)成微粒間只以單鍵結(jié)合且Y、Z原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu).寫出A的化學(xué)式
 
;下列關(guān)于A晶體的說法錯(cuò)誤的是
 

a.該晶體屬于原子晶體,硬度比金剛石更大
b.該晶體中每個(gè)Y原子連接4個(gè)Z原子,每個(gè)Z原子連接3個(gè)Y原子
c.該晶體中Z原子與所連原子形成正四面體結(jié)構(gòu)
d.該晶體與金剛石相似,都是原子間以非極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
(3)E與Z同一主族,E原子比Z原子多兩個(gè)電子層,則E的原子序數(shù)為
 
,其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為
 

(4)用M單質(zhì)作陽極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解,生成難溶物R.寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D是短周期元素,它們的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),且半徑依次減小.A與D的化合物X既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng);B、C組成典型的離子化合物Y,其晶體結(jié)構(gòu)類似于NaCl晶體;A與C以原子個(gè)數(shù)之比1:1組成化合物Z.
(1)寫出Z的電子式
 

(2)C元素焰色反應(yīng)的顏色為
 
;試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因
 
;
(3)B、C、D可組成離子化合物CmDBn,其晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖所示.陽離子Cx+(○表示)位于正方體的棱的中點(diǎn)和正方體內(nèi)部(內(nèi)部有9個(gè)○,1個(gè)位于體心,另8個(gè)位于大正方體被等分為8個(gè)小正方體后的體心);     陰離子DBnmx-(●表示)位于該正方體的頂點(diǎn)和面心.則:x=
 
、m=
 
、n=
 
.已知該晶體的密度為a g/cm3,則該晶體中陽離子間的最近距離為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

a、b、c、d、e、f、g為七種由短期周期元素構(gòu)成的粒子,它們都有10個(gè)電子,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:
粒子代碼abcdefg
原子核數(shù)單核單核雙核多核單核多核多核
電荷數(shù)(單位電荷)01+1-02+1+0
其中b的離子半徑大于e的離子半徑;d是由極性鍵構(gòu)成的四原子分子;c與f反應(yīng)可形成兩個(gè)g分子.試寫出:
(1)a粒子的核外電子排布式
 

(2)b與e相應(yīng)元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱為:
 
(用化學(xué)式表示).
(3)d溶于水的電離方程式
 

(4)c粒子是
 
,f粒子是
 
(用化學(xué)式表示).
(5)g粒子的共價(jià)鍵數(shù)是
 
而不是更多,說明共價(jià)鍵具有
 
性.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān).下列說法正確的是( 。
A、硅膠吸附能力強(qiáng),常用作催化劑載體和食品干燥劑
B、福爾馬林可用于保存海鮮產(chǎn)品
C、天然纖維和合成纖維的主要成分都是纖維素
D、工業(yè)上利用Cl2與澄清石灰水反應(yīng)制取漂白粉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列可以大量共存且溶液是無色的離子組是( 。
A、H+、Na+、NO3-、Cu2+
B、Ba2+、Mg2+、Cl-、SO42-
C、Mg2+、K+、OH-、NO3-
D、NO3-、SO42-、K+、Mg2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均難溶于水,且Ksp(AgX)=1.8×10-10,Ksp(AgY)=1.0×10-12,Ksp(AgZ)=8.7×10-17;
(1)根據(jù)以上信息,判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量/1L溶液)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序?yàn)椋?div id="yrc2aa0" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(2)若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體,則c(Y-
 
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)在25℃時(shí),若取0.188g的AgY(相對分子質(zhì)量188)固體放入100mL水中(忽略溶液體積的變化),則溶液中c(Y-)=
 
mol/L
(4)①由上述Ksp判斷,在上述(3)的體系中,能否實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化,并簡述理由:
 

②在上述(3)的體系中,能否實(shí)現(xiàn)AgY向AgX的轉(zhuǎn)化?
請通過計(jì)算,簡述能否實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的理由是:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列說法正確的是( 。
A、相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中,①NH4Al(SO42、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3?H2O其c(NH4+)由大到小的順序是:①>②>③>④
B、某物質(zhì)的溶液中由水電離出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7時(shí),則該溶液的pH一定為14-a
C、物質(zhì)的量濃度相等的H2S、NaHS混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)?
D、AgCl懸濁液中存在平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl- (aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡會(huì)向左移動(dòng),溶液中離子的總濃度會(huì)減小

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同步練習(xí)冊答案