练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

    根据要求填空：
    （1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②
     
    ；③
     
    ．
    （2）设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是
     
    ．
    （3）D装置中的石棉上均匀附着KI粉末，其作用是
     
    ．
    （4）E装置的作用是
     
    （填编号）．
    A．收集气体     B．吸收氯气
    C．防止倒吸    D．吸收氯化氢
    （5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式
     
    ．
    （6）装置E中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为
     
    ，该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是
     
    （填编号）
    A．CH4     B．CH3Cl    C．CH2Cl2    D．CHCl3    E．CCl4．
    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
    专题：实验设计题
    分析：实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Cl2经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，在强光照射下可发生CH4+2Cl2
    光照
    C+4HCl，生成的黑色小颗粒为炭黑，最后生成的HCl溶于水生成盐酸．
    （1）浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢；
    （2）1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，欲获得最多的氯化氢，则甲烷中的H原子被完全取代；
    （3）氯气能将碘化钾氧化为碘单质；
    （4）装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要放倒吸；
    （5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒为炭黑，说明有碳生成；
    （6）甲烷可以和氯气发生取代反应，产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；最后生成的HCl溶于水生成盐酸，与有机物可用分液的方法分离；一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷．
    解答： 解：实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Cl2经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，在强光照射下可发生CH4+2Cl2
    光照
    C+4HCl，生成的黑色小颗粒为炭黑，最后生成的HCl溶于水生成盐酸，
    （1）生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥作用，
    故答案为：使气体混合均匀；干燥混合气体；
    （2）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则应保证甲烷被完全取代，x应大于或等于4，故答案为：x≥4；
    （3）氯气具有氧化性，KI中-1价的碘能被氯气氧化，产物为氯化钾固体和碘单质，所以，D装置的石棉中均匀混有KI粉末，能吸收过量的氯气，
    故答案为：吸收过量的氯气；
    （4）装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸，故答案为：CD；
    （5）CH4与Cl2在强光照射下生成的黑色小颗粒为炭黑，所以在强光照射下可发生CH4+2Cl2
    光照
    C+4HCl，
    故答案为：CH4+2Cl2
    光照
    C+4HCl；
    （6）甲烷可以和氯气发生取代反应，产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷为气态，反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开；
    一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，所以尾气的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理，
    故答案为：分液；AB．
    点评：本题考查氯气的制备以及甲烷与氯气的取代反应，掌握反应的原理、准确把握产物的判断是答题的关键，题目难度中等．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法正确的是（　　）
    A、向Fe（OH）3胶体溶液中逐滴加入稀硫酸，会逐渐生成红褐色沉淀，当稀硫酸过量，又变成棕黄色溶液，整个过程发生的都是化学变化
    B、某些蛋白质可以分散在溶剂中形成分子胶体，乙醇能使蛋白质变性
    C、不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不会相同
    D、有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知与（CH3）3COH结构相似的醇不能被氧化成醛或酸．PMAA是一种“智能型”大分子，可用于生物制药中大分子与小分子的分离．下列是以物质A为起始反应物合成PMAA的路线图：

    （1）写出有关物质的结构简式：A
     
    ，PMAA
     
    ；
    （2）写出上述过程中有关反应的反应类型．①
     
    、②
     
    、③
     
    ；
    （3）写出反应③的化学方程式：
     
    ；
    （4）E在浓硫酸存在并加热的条件下，还能生成一种环状产物，其结构简式是：
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知X、Y、Z、W是元素周期表中短周期中的四种非金属元素，它们的原子序数依次增大，X元素的原子形成的阳离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．试回答：
    （1）写出下列元素的元素符号及电子排布式：
    X
     
      Z
     

    （2）工业上用X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E，该反应的化学方程式为
     
    ．
    （3）仅由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效肥料，根据VSEPR模型该盐中的阳离子的空间构型为（填名称）
     
    ，根据杂化轨道理论该盐中的阴离子空间构型应为（填名称）
     
    ．
    （4）这四种元素可组成原子个数比为5：1：1：3的化合物（按X、Y、Z、W的顺序）为
     
    ，该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热时反应的化学方程式为
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯净的MnO2实验，其流程如下：

    （1）第①步加入H2SO4时，粗MnO2样品中的
     
    （填化学式）转化为可溶性物质．
    （2）第②步反应离子方程式：
     
    +
     
     ClO3-+
     
    =
     
     MnO2+
     
     Cl2↑+
     
     H+ （括号内填化学计量数，横线上填化学式或离子符号）
    （3）检验第②步反应后过滤所得滤液中含SO42-的设计方法是
     
    ；第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿
     
    ．
    （4）若粗MnO2样品的质最为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在粗样品中MnO物质的量为
     
    mol．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    某同学设计如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数．

    下列说法中不正确的是（　　）
    A、收集到的V L气体全为 NO
    B、过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒
    C、操作Ⅱ应是洗涤
    D、铜的质量分数为：
    143.5V-22.4w
    100.4m
    ×100%

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大．其中U与W可形成三角锥形分子A，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子；Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同；Z元素的单质、氧化物均为原子晶体．请回答下列问题：
    （1）Z元素在周期表中的位置
     
    ．W、X、Y、Z四种元素的原子半径由小到大的顺序是
     
     （用元素符号表示）．
    （2）U与X形成的18电子化合物的电子式是
     
    ．实验室检验气体A的常用方法是：
     
    ．
    （3）ZX2与NaOH溶液反应的化学方程式是
     
    ．
    （4）一定量的乙烷气体燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出QKJ热量，产生的二氧化碳可与19.2g Y单质正好完全反应，写出乙烷的热化学方程式
     
    ．
    （5）若将Y单质与二氧化碳完全反应生成的全部固体与足量的热浓硝酸混合，充分反应后，产物中二氧化碳和二氧化氮共aL（标准状况），则Y单质的质量是
     
    g（用含a的代数式表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    Ag/a-Al2O3是石油化工的一种重要催化剂，其中Ag起催化作用，a-Al2O3是载体且不溶于硝酸．某实验室将该催化剂回收的流程如图所示：

    请完成下列问题：
    （1）写出反应①的离子方程式
     
    ；α-Al2O3与普通Al2O3相比，不溶于酸的原因可能是
     
    ．
    （2）写出反应③的化学方程式
     
    ；溶液I和溶液Ⅲ中溶质的主要成分相同，请分析设计从溶液I转化到溶液Ⅲ的目的是
     
    ．
    （3）从溶液Ⅲ到AgNO3晶体的操作为：在硝酸的气氛中，
     
    、
     
    ，过滤、洗涤、干燥，然后转移至
     
    的广口瓶中保存．
    （4）已知Ag/α-Al2O3中Ag的质量分数，计算Ag的回收率，还必须测量的数据为
     
    和
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    石油是一种极其重要的资源，是发展国民经济和国防建设的重要物资．

    Ⅰ．炼油厂的常压分馏车间生产沸点范围从高到低的4种馏分，各馏分主要分别用于农用机动车、飞机、小汽车和家庭生活燃料，这4种馏分依次是柴油、
     
    、汽油、
     
    ．
    Ⅱ．乙烯是石油化学工业最重要的基础原料，经乙烯为原料可以制得许多工业材料和日用品．乙烯能发生下列转化关系：
    （1）A的分子为
     
    ，化合物D的官能团名称是
     
    ．
    （2）写出反应①、④的化学方程式（不用写反应条件）：①
     
    ；④
     
    ．
    （3）上述反应中，以生成有机产物为目标，原子利用率100%的反应有①和
     
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案