【題目】間氯苯甲醛是新型農(nóng)藥、醫(yī)藥等有機合成的中間體,是重要的有機化工產(chǎn)品。實驗室制取間氯苯甲醛的過程如下。
Ⅰ.Cl2的制備
舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還用于實驗室制備氯氣。本實驗中利用該方法制備Cl2。
(1)該方法可以選擇圖中的_____(填字母標號)為Cl2發(fā)生裝置,反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。
(2)選擇圖中的裝置收集一瓶純凈干燥的Cl2,接口的連接順序為a→___________(按氣流方向,填小寫字母標號)
(3)試用平衡移動原理解釋用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl的原因:_____________________。
Ⅱ.間氯苯甲醛的制備
反應(yīng)原理:
實驗裝置和流程如圖所示:
(4)圖中儀器A的名稱是_____________。
(5)間氯苯甲醛的制備過程中,二氯乙烷的作用是________________________;該實驗要求無水操作,理由是____________________________________________;該實驗有兩次恒溫過程,為控制反應(yīng)溫度儀器A處可采用________加熱的方法。
【答案】B 1:2 g,f→d,e→b,c→h Cl2溶于水,存在如下可逆反應(yīng):,在飽和食鹽水中,c(Cl-)較大,使平衡左移,氯氣溶解度減小,而氯化氫氣體極易溶于水被吸收 三頸燒瓶 做溶劑,增大反應(yīng)物和催化劑間的接觸面積,使其充分反應(yīng) 防止三氯化鋁水解和氯水氧化苯甲醛 水浴
【解析】
實驗室制備氯氣為二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng),條件加熱,啟普發(fā)生器不能用于加熱反應(yīng);在收集氯氣過程中,要先用飽和食鹽水吸收揮發(fā)的氯化氫,然后用濃硫酸干燥,最后用排空氣法收集,尾氣用堿石灰吸收。
(1)實驗室Cl2的制備選用二氧化錳和濃鹽酸進行加熱,屬于固液加熱型裝置,該方法可以選擇圖中的B為Cl2發(fā)生裝置,反應(yīng)中氧化劑為二氧化錳,還原劑為鹽酸,反應(yīng)為MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O,物質(zhì)的量之比為1:2。
(2)選擇圖中的裝置收集一瓶純凈干燥的Cl2,濃硫酸具有吸水性,飽和食鹽水吸收揮發(fā)出的氯化氫氣體和降低氯氣的溶解度,堿石灰防止氯氣泄漏,進行尾氣處理,即接口的連接順序為a→g,f→d,e→b,c→h。
(3)用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl的原因為Cl2溶于水,存在如下可逆反應(yīng):,在飽和食鹽水中,c(Cl-)較大,使平衡左移,氯氣溶解度減小,而氯化氫氣體極易溶于水被吸收。
(4)圖中儀器A的名稱是三頸燒瓶。
(5)間氯苯甲醛的制備過程中,二氯乙烷的作用是做溶劑,增大反應(yīng)物和催化劑間的接觸面積,使其充分反應(yīng);該實驗要求無水操作,理由是防止三氯化鋁水解和氯水氧化苯甲醛;該實驗有兩次恒溫過程,為控制反應(yīng)溫度儀器A處可采用水浴加熱的方法。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)課外興趣小組為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱,用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。
實驗過程:
Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸,發(fā)生反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾。
Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時,關(guān)閉活塞a。
Ⅳ.……
(1)盛放濃鹽酸的儀器名稱為____________________。
(2)在燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)時,體現(xiàn)濃鹽酸的性質(zhì)為______________________________。
(3)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是_________________________________。
(4)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________。
(5)浸有NaOH溶液的棉花的作用為______________________________________________。
(6)為驗證溴的氧化性強于碘,過程Ⅳ的操作步驟和現(xiàn)象是__________________________。
(7)過程Ⅲ實驗的目的是______________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國十分重視保護空氣不被污染,奔向藍天白云,空氣清新的目標正在路上。硫、氮、碳的大多數(shù)氧化物都是空氣污染物。完成下列填空:
I.(1)碳原子的最外層電子排布式為___。氮原子核外能量最高的那些電子之間相互比較,它們不相同的運動狀態(tài)為___。硫元素的非金屬性比碳元素強,能證明該結(jié)論的是(選填編號)___。
A.它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
B.它們在元素周期表中的位置
C.它們相互之間形成的化合物中元素的化合價
D.它們的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱
Ⅱ.已知NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),在一定容積的密閉容器中進行該反應(yīng)。
(2)在一定條件下,容器中壓強不發(fā)生變化時,___(填“能”或“不能”)說明該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),理由是:___。
在一定溫度下,若從反應(yīng)體系中分離出SO3,則在平衡移動過程中(選填編號)___。
A.K值減小 B.逆反應(yīng)速率先減小后增大
C.K值增大 D.正反應(yīng)速率減小先慢后快
Ⅲ.化學(xué)家研究利用催化技術(shù)進行如下反應(yīng):2NO2+4CON2+4CO2+Q(Q>0)
(3)寫出該反應(yīng)體系中屬于非極性分子且共用電子對數(shù)較少的物質(zhì)的電子式___。按該反應(yīng)正向進行討論,反應(yīng)中氧化性:___>___。
若該反應(yīng)中氣體的總濃度在2min內(nèi)減少了0.2mol/L,則用NO2來表示反應(yīng)在此2min內(nèi)的平均速率為___。
(4)已知壓強P2>P1,試在圖上作出該反應(yīng)在P2條件下的變化曲線___。
該反應(yīng)對凈化空氣很有作用。請說出該反應(yīng)必須要選擇一個適宜的溫度進行的原因是:___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氧化亞鐵的制備:在一支試管中加入少量的硫酸亞鐵溶液,然后滴入氫氧化鈉溶液。
(1)觀察到的實驗現(xiàn)象是_________。
(2)用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因:_______________、________________
(3)在制取氫氧化亞鐵時,可將吸有氫氧化鈉溶液的長膠頭滴管伸入到硫酸亞鐵液面下,再擠出氫氧化鈉溶液的目的是_________。
(4)下列各圖所示的實驗中能較長時間看到Fe(OH) 2 白色沉淀的是_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮硫的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究它們的反應(yīng)機理,對于消除環(huán)境污染有重要意義。
(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H的反應(yīng)機理和各基元反應(yīng)(基元反應(yīng)是指在反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng),又稱為簡單反應(yīng))的活化能為:
2NO(g)N2O2(g)E1=82kJ·mol-1v=k1c2(NO)
N2O2(g)2NO(g)E-1=205kJ·mol-1v=k-1c(N2O2)
N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)E2=82kJ·mol-1v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g)+O2(g)E-2=72kJ·mol-1v=k-2c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=______kJmol-1,平衡常數(shù)K與上述反應(yīng)速率常數(shù)k1、k-1、k2、k-2的關(guān)系式為K=_______;
②某溫度下反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率常數(shù)k=8.8×10-2L2mol-2s-1,當反應(yīng)物濃度都是0.05molL-1時,反應(yīng)的速率是__________________molL-1s-1;若此時縮小容器的體積,使氣體壓強增大為原來的2倍,則反應(yīng)速率增大為之前的______倍。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程中能量變化如圖1所示。在V2O5存在時,該反應(yīng)的機理為:V2O5+SO22VO2+SO3(快)4VO2+O22V2O5(慢)
下列說法正確的是___________
A.反應(yīng)速率主要取決于V2O5的質(zhì)量
B.VO2是該反應(yīng)的催化劑
C.逆反應(yīng)的活化能大于198kJ/mol
D.增大SO2的濃度可顯著提高反應(yīng)速率
(3)某研究小組研究T1℃、T2℃時,氮硫的氧化物的轉(zhuǎn)化:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)中lgP(NO2)和lgP(SO3)關(guān)系如圖2所示,實驗初始時體系中的P(NO2)和P(SO2)相等、P(NO)和P(SO3)相等。
①根據(jù)題意可知:T1______T2(填“>”“<”或者“=”),理由是___________________。
②由平衡狀態(tài)a到b,改變的條件是__________________。
(4)工業(yè)上可用NaClO堿性溶液或“亞硫酸鹽法”吸收SO2。為了提高吸收效率,常用Ni2O3作為催化劑。催化過程如圖3所示。
①過程2的離子方程式_______________________________。
②Ca(C1O)2也可用于脫硫,且脫硫效果比NaC1O更好,原因是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8,下列敘述中正確的是( )
A. 0.01 mol·L-1HA的溶液中c(H+)=1×10-4mol·L-1
B. pH=3的HA溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后所得溶液中c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C. 濃度均為0.1 mol·L-1的HA溶液和NaA溶液等體積混合后所得溶液顯酸性,則c(OH-)-c(H+)<c(HA)-c(A-)
D. pH=3的HA溶液與pH=11的NaOH溶液按體積比1:10混合后所得溶液中c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)為4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)△H
(1)已知:氫氣的燃燒熱為285.8kJmol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.6kJmol-1
則上述工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)的△H=______。
(2)在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
濃度 | c(NH3)(molL-1) | c(O2)(molL-1) | c(NO)(molL-1) |
起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
第2min | 0.6 | a | 0.2 |
第4min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第6min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第8min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
①反應(yīng)在第2min到第4min內(nèi),O2的平均反應(yīng)速率為______。
②反應(yīng)在第6min時改變了條件,改變的條件可能是______(填序號)。
A 使用催化劑 B 升高溫度C 減小壓強D 增加O2的濃度
③下列說法中能說明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)達到平衡狀態(tài)的是_____(填序號)。
A 單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時,生成nmolNH3
B 條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
C 百分含量w(NH3)=w(NO)
D 反應(yīng)速率v(NH3)∶v(O2) ∶v(NO) ∶v(H2O)=4∶5∶4∶6
E 若在恒溫恒壓下容積可變的容器中反應(yīng),混合氣體的密度不再變化
(3)某研究所組裝的CH3OH-O2燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為______。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計了如下系列實驗。
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 mol·L-1的鹽酸中,試預(yù)測實驗結(jié)果:__________與鹽酸反應(yīng)最劇烈,__________與鹽酸反應(yīng)最慢。
(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,從而驗證NaOH的堿性大于NH3·H2O,繼而可以驗證Na的金屬性大于N,你認為此設(shè)計是否合理?并說明理由:_______,________________。
Ⅱ.利用下圖裝置可以驗證非金屬性的變化規(guī)律。
(3)儀器A的名稱為________,干燥管D的作用是_____________________________。
(4)實驗室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請選擇合適藥品設(shè)計實驗驗證氯的非金屬性大于硫:裝置A、B、C中所裝藥品分別為________、________、________,裝置C中的實驗現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成,離子方程式為_________________________。
(5)若要證明非金屬性:C>Si,則A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,觀察到C中溶液的現(xiàn)象為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某新型可充電電池構(gòu)造如圖所示,工作時(需先引發(fā)Fe 和KClO3的反應(yīng),從而使 LiCl-KCl共晶鹽熔化),某電極(記為X )的反應(yīng)式之一為:xLi++ xe- +LiV3O8=Lii+xV3O8。下列說法正確的是
A.放電時,正極的電極反應(yīng)式為: Li – e- = Li+
B.放電時,總反應(yīng)式為:xLi + LiV3O8 = Lii+xV3O8
C.充電時,X電極與外接電源負極相連
D.充電時,X電極的質(zhì)量增加
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