【题目】氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77℃,在农药、医药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有带刺激性气味的气体产生。实验室合成原理为SO2+ Cl2+ SCl2=2SOCl2装置如下图所示。请回答以下问题:
(1)仪器A的名称是________,装置乙中盛放的试剂是______装置B的作用是____________ 。
(2)装置丁中发生反应的离子方程式为___________________________。
(3)蒸干A1C13溶液不能得到无水A1C13,使SOCl2与A1C13·6H2O混合加热,可得到无水A1C13,试解释原因:_____________________________
(4)若反应中消耗的C12的体积为896 mL(已转化为标准状况下,SCl2、SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 4.76 g,则SOCl2的产率为________(保留三位有效数字)。
(5)常温下,将0. 01 mol SOCl2加人100 mL 0. 3 mol/L NaOH溶液中恰好完全反应,所得溶液呈__________________(填“酸”“碱”或“中”)性,溶液中所有阴离子的浓度大小顺序为________________。(已知H2SO3的=1 .52×10-2,
=1.02×10-7)
(6)将少量SOCl2滴人5 mL 1 mol/L的AgNO3溶液中,有白色沉淀生成,该白色沉淀的成分是________________(填化学式)。
【答案】冷凝管(或蛇形冷凝管) 浓硫酸 吸收逸出的有毒的C12、S02,防止空气中的水蒸气进人反应装置导致SOCl2水解 C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O AlCl3易水解,A1C13·6H2O与SOCl2混合加热,SOCl2与A1C13·6H2O中的结晶水作用,生成无水A1C13及SO2和HC1气体,SOCl2吸水,产物SO2和HCl抑制A1C13水解 50.0% 酸 c(Cl-)>c(HS03-)>c(S032- )>c(OH-) AgCl、Ag2SO4
【解析】
(1)由图可以知道仪器,装置乙用来干燥氯气,装置B中的碱石灰与气体反应;
(2) 装置丁中利用KClO3、4HCl(浓)制备氯气,以此写出离子方程式;
(3) SOCl2与水反应的方程式为:SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑,A1C13溶液易水解,A1C13·6H2O与SOCl2混合加热,SOCl2与A1C13·6H2O中的结晶水作用,生成无水A1C13及SO2和HCl气体,SOCl2吸水,产物SO2和HCl溶于水呈酸性抑制水解发生;
(4) 消耗氯气为=0.04mol,由SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2,生成0.08mol SOCl2,以此计算产率;
(5)0. 01 mol SOCl2与100 mL 0. 3 mol/L NaOH溶液中恰好完全反应,由原子守恒可知,反应方程式为SOCl2+3NaOH=NaHSO3+2NaCl+H2O,所得溶液溶质为亚硫酸氢钠和氯化钠,以此分析溶液酸碱性及离子浓度大小;
(6) SOCl2与H2O反应生成SO2和HCl,HCl与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀,溶液中有硝酸,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,故白色沉淀中还有硫酸银,以此分析沉淀的成分。
(1)仪器c是(蛇形)冷凝管,装置乙用来干燥氯气,可盛放浓硫酸,装置B有两个作用一个是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出对实验人员的身体健康造成威胁,一个是防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解,
因此,本题正确答案是:球冷凝管(或蛇形冷凝管) ;浓硫酸;吸收逸出的有毒的C12、SO2,防止空气中的水蒸气进人反应装置导致SOCl2水解;
(2) 装置丁中利用KClO3、4HCl(浓)制备氯气,反应的离子方程式为:C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O,
因此,本题正确答案是:C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O;
(3 SOCl2与水反应的方程式为:SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑,A1C13溶液易水解,A1C13·6H2O与SOCl2混合加热,SOCl2与A1C13·6H2O中的结晶水作用,生成无水A1C13及SO2和HCl气体,SOCl2吸水,产物SO2和HCl溶于水呈酸性抑制水解发生,
因此,本题正确答案是:C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O ;AlCl3易水解,A1C13·6H2O与SOCl2混合加热,SOCl2与A1C13·6H2O中的结晶水作用,生成无水A1C13及SO2和HC1气体,SOCl2吸水,产物SO2和HCl抑制A1C13水解;
(4) 消耗氯气为=0.04mol,由SO2+Cl2+SCl2=2 SOCl2,生成0.08mol SOCl2,则SOCl2的产率为
100%=50.0%,
因此,本题正确答案是:50.0%;
(5)0. 01 mol SOCl2与100 mL 0. 3 mol/L NaOH液中恰好完全反应,由原子守恒可知,反应方程式为SOCl2+3NaOH=NaHSO3+2NaCl+H2O,所得溶液溶质为亚硫酸氢钠和氯化钠,HSO3-在溶液中存在电离和水解,由于水解常数Kh==6.58
10-13<1.02
10-7,即电离大于水解,故溶液呈酸性,溶液中所有阴离子的浓度大小顺序为c(Cl-)>c(HSO3-)>c(SO32- )>c(OH-),因此,本题正确答案是:(Cl-)>c(HSO3-)>c(SO32- )>c(OH-);
(6) SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑,氯化氢与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀,溶液中有硝酸,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,故白色沉淀中还有硫酸银,所以该白色沉淀的成分是AgCl、Ag2SO4,
因此,本题正确答案是:AgCl、Ag2SO4。
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【题目】CO2的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。
(1)CO2的电子式是_____,所含化学键类型为_____共价键(填“非极性”或“极性”)。
(2)中科院的科研人员在Na-Fe3O4和HMCM-22 的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
①Na-Fe3O4和HMCM-22在反应中的作用为______
②(X)的系统命名的名称为_____
③关于X与Y的说法正确的是___(填序号)。
a.最简式相同 b.都有4种一氯代物
c.都易使酸性KMnO4溶液褪色 d.X与Y互称同系物
(3)同温同压下,蒸气密度是氢气15倍的烷烃(M),写出其与氯气反应生成一氯代烃的方程式_________
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【题目】物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是( )
A. A→F,△H =一△H6
B. △H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0
C. C→F, △H= △H1+ △H2 + △H6
D. 若A→C为放热过程,则△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0
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【题目】向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:xA(g)+B(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别用下表和下图表示:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
容积 | 1L | 1L | 2L |
温度 | T1 | T2 | T2 |
反应物 起始量 | 1molA 2molB | 1molA 2molB | 4molA 8molB |
下列说法正确的是 ( )
A. 由图可知:T1<T2,且该反应为吸热反应
B. T1时该反应的平衡常数K=7.2
C. 前10min甲、乙、丙三个容器中A的平均反应速率:v(A)乙<v(A)甲<v(A)丙
D. 平衡时A的质量m:m乙<m甲<m丙
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【题目】下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法正确的是
A. 电解后两极产生的气体体积比为2∶1
B. 电解过程中溶液的pH不断升高
C. 此时向溶液中加入适量的Ag2CO3固体可使溶液恢复电解前的状况
D. 电解过程中阴极质量不断减少
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【题目】利用人工模拟光合作用合成甲酸的原理为:
2CO2+2H2O2HCOOH+O2,装置如图所示,
下列说法不正确的是
A.电极1周围pH增大
B.电子由电极1经过负载流向电极2
C.电极2的反应式:CO2+2H++2e-=HCOOH
D.该装置能将太阳能转化为化学能和电能
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【题目】下列离子方程式中正确的是
A. 某钾盐K2A 的水溶液显碱性,其原因是:A2-+2H2O H2A+2OH-
B. 碳酸氢根离子的电离:HCO3—+H2O CO32—+ H3O+
C. 碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合加热:NH+OH-
NH3↑+ H2O
D. 在Ba(HCO3)2溶液中逐滴滴入NaHSO4 溶液至Ba2+恰好完全沉淀时: Ba2++2HCO3-+2H++SO42-BaSO4↓+2CO2↑+2H2O
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【题目】氯化亚铁具有独有的脱色能力,适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理。某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁(Fe2+)的还原性。
方案Ⅰ:甲同学设计如下装置制备氯化亚铁。
已知:实验室常用氯化钠固体与浓硫酸共热制备氯化氢;氯化亚铁能与水蒸气剧烈反应。
(1)写出A中反应的化学方程式: _______________。B中盛装的试剂为____________________,D装置中四氯化碳的作用是_____________。
(2)实验过程中,观察到D中现象是___________________________________________。
用物理方法检验氯化亚铁产品中是否混有铁粉:______________。
(3)上述方案有明显不足,请你提出改进上述方案的建议:______________________。方案Ⅱ:乙同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁(装置可以重复使用,氯化铁遇水剧烈水解)。查阅资料知,在加热条件下,氢气还原氯化铁生成氯化亚铁和氯化氢。
(4)气流从左至右,装置接口连接顺序是a______________________________________。
(5)设计简单实验证明氢气和氯化铁已发生反应:__________________________________。
(6)为了探究上述实验制备的氯化亚铁(Fe2+)具有还原性,设计如下方案:
a.取少量氯化亚铁样品溶于蒸馏水,滴加酸性高锰酸钾溶液,观察现象
b.取少量氯化亚铁样品溶于蒸馏水,滴加酸化的双氧水和KSCN溶液,观察现象
c.取少量氯化亚铁样品溶于蒸馏水,滴加铁氰化钾溶液,观察现象
d.取少量氯化亚铁样品溶于蒸馏水,先加KSCN溶液,后加氯水,观察现象
上述方案合理的是________(填代号)。
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【题目】可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),500 ℃时在容积为10 L的密闭容器中进行,开始时加入1 mol N2和6 mol H2,则达到平衡时,NH3的浓度不可能达到( )
A. 0.1 mol·L-1 B. 0.2 mol·L-1
C. 0.05 mol·L-1 D. 0.15 mol·L-1
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