【題目】草酸是一種二元弱酸,可用作還原劑、沉淀劑等。某校課外小組的同學(xué)設(shè)計(jì)利用C2H2氣體制取H2C2O4·2H2O;卮鹣铝袉栴}:
(1)甲組的同學(xué)以電石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2雜質(zhì)等)為原料,并用下圖1裝置制取C2H2。
①電石與水反應(yīng)很快,為了減緩反應(yīng)速率,裝置A中除用飽和食鹽水代替水之外,還可以采取的措施是__________(寫一種即可)。
②裝置B中,NaClO將H2S、PH3 氧化為硫酸及磷酸,本身被還原為NaCl,其中PH3被氧化的離子方程式為______。該過程中,可能產(chǎn)生新的雜質(zhì)氣體Cl2,其原因是: _____________(用離子方程式回答)。
(2)乙組的同學(xué)根據(jù)文獻(xiàn)資料,用Hg(NO3)2作催化劑,濃硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O。制備裝置如上圖2所示:
①裝置D中多孔球泡的作用是______________________。
②裝置D中生成H2C2O4的化學(xué)方程式為____________________________。
③從裝置D中得到產(chǎn)品,還需經(jīng)過_____________(填操作名稱)、過濾、洗滌及干燥。
(3)丙組設(shè)計(jì)了測(cè)定乙組產(chǎn)品中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)。他們的實(shí)驗(yàn)步驟如下:準(zhǔn)確稱取m g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量的蒸餾水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用c mol·L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定至終點(diǎn),共消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________。
②滴定過程中發(fā)現(xiàn)褪色速率開始很慢后逐漸加快,分析可能的原因是_______________。
③產(chǎn)品中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________(列出含 m、c、V 的表達(dá)式)。
【答案】將燒瓶底部置于冰水浴中、控制分液漏斗活塞減緩滴加速度、將電石變?yōu)楦蟮膲K狀 PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl- Cl-+ ClO-+2H+ =Cl2↑+H2O 增大氣體和溶液的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進(jìn)行 C2H2+8HNO3(濃) H2C2O4+8NO2+4H2O 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 當(dāng)加入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液后,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色 生成的 Mn2+是該反應(yīng)的催化劑
【解析】
(1)①碳化鈣和水反應(yīng)十分劇烈,可用飽和食鹽水或利用分液漏斗控制滴加液體速度來控制反應(yīng)速率;
②裝置B用NaClO將H2S氧化為磷酸,將PH3氧化為H3PO4,硫、磷元素化合價(jià)升高,則氯元素化合價(jià)降低,生成氯離子;酸性條件下,ClO-也能氧化Cl-,生成氯氣;
(2)D中,Hg(NO3)2作催化劑,濃硝酸氧化乙炔制取H2C2O42H2O,反應(yīng)為:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O,多孔球泡增大乙炔氣體與硝酸的接觸面,充分反應(yīng),E裝置防止倒吸,F裝置吸收生成的二氧化氮?dú)怏w,將反應(yīng)后的D濃縮結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品,據(jù)此分析解答;
(3)①滴定終點(diǎn)時(shí),繼續(xù)滴加高錳酸鉀溶液,紫色不褪去;
②H2C2O4與KMnO4反應(yīng)生成錳離子和二氧化碳,反應(yīng)放熱,生成的錳離子作催化劑;
③根據(jù)2MnO4-~5H2C2O4,由高錳酸鉀的消耗可得H2C2O4的量,據(jù)此計(jì)算H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)①碳化鈣和水反應(yīng)十分劇烈,用飽和食鹽水代替水來控制反應(yīng)速率,也可以利用分液漏斗控制滴加液體速度,來控制反應(yīng)速率;
②NaClO將PH3氧化為磷酸,根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得反應(yīng)的離子反應(yīng)為:PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-;在酸性條件下, ClO-也可以將Cl-氧化為Cl2,反應(yīng)的離子方程式為:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
(2)①裝置D多孔球泡的作用是增大乙炔氣體與硝酸的接觸面,充分反應(yīng);
②根據(jù)裝置圖,D中,Hg(NO3)2作催化劑,濃硝酸氧化乙炔反應(yīng)生成H2C2O4和二氧化氮,反應(yīng)為:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;
③將反應(yīng)后的D溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品;
(3)①滴定過程中,當(dāng)溶液呈淺紅色且30 s內(nèi)不褪色時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn);
②H2C2O4與KMnO4反應(yīng)生成Mn2+和CO2,反應(yīng)可能放熱,溶液溫度升高,另外生成的Mn2+是該反應(yīng)的催化劑,故滴定過程中發(fā)現(xiàn)褪色速率先慢后逐漸加快;
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,可得關(guān)系式
2MnO4-~5H2C2O4,則n(H2C2O42H2O)=n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×cV×10-3mol,產(chǎn)品中H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),在20 mL 0.1 mol·L-1一元弱酸HA溶液中滴加0. 1 mol· L-1 NaOH溶液,溶液中1g[c(A-)/c(HA)]與pH關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B. 25℃時(shí),HA酸的電離常數(shù)為1. 0× 10-5.3
C. B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaOH溶液體積為10 mL
D. 對(duì)C點(diǎn)溶液加熱(不考慮揮發(fā)),則c(A-)/[c(HA)c(OH-)]一定增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從海帶中提取碘的工業(yè)生產(chǎn)過程如下:
下列說法不正確的是
A.試劑X可以為NaOH溶液,其作用是使浸泡液中的可溶性有機(jī)物形成沉淀
B.氧化劑X可以用H2O2或適量的Cl2
C.干海帶浸泡液中的碘離子可用淀粉溶液檢驗(yàn)
D.氧化后的濾液在實(shí)驗(yàn)室也可采用四氯化碳萃取、分液、蒸餾的方法得到粗碘,蒸餾后得到的粗碘在蒸餾燒瓶中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知X元素是地殼中含量最多的元素,Y元素是空氣中含量最多的元素,A元素與Y同主族,且是該主族中原子序數(shù)最大的非金屬元素,D元素位于周期表中第三周期,其最高氧化態(tài)可與A形成D3A2。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 對(duì)應(yīng)酸的酸性:A2X5<A2X3B. 簡單離子半徑:A>Y>X>D
C. A元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:D. 非金屬性:X>Y
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列說法不正確的是
A. X分子式為C10H20O,它是環(huán)己醇的同系物
B. X的一氯取代物有6種
C. X能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D. 在一定條件下,X能發(fā)生消去反應(yīng)生成2種烯烴(不考慮立體異構(gòu))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B均為鉀鹽的水溶液,A呈中性,B有氧化性,E的溶質(zhì)中有一種含+5價(jià)元素的含氧酸鹽M。現(xiàn)有下圖所示轉(zhuǎn)化:
請(qǐng)回答:
(1)C的化學(xué)式為_________,檢驗(yàn)氣體F常用的試紙是______________
(2)寫出物質(zhì)M在生活中的常見用途______________
(3)寫出F→H的化學(xué)方程式:______________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型,但屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是
A. A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B. A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
C. 由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
D. A、C兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:A>C
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