【题目】二茂铁[Fe(C5H5)2，结构简式为
，广泛应用于航天、化工等领域中。实验室制备二茂铁的装置如图所示。
已知：①二茂铁熔点是173 ℃，在100 ℃时开始由固体直接变为气体；沸点是249 ℃。
②制备二茂铁的反应原理为2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O。
实验步骤为：
①在三颈烧瓶中加入16.8 g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60 mL无水乙醚到烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气5 min左右；
②再从仪器a滴入13.9 mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6，密度为0.95 g/cm3)，搅拌；
③将25.4 g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜，作溶剂)配成的溶液25 mL装入仪器a中，慢慢滴入仪器c中，45 min滴完，继续搅拌45 min；
④再从仪器a加入25 mL无水乙醚，搅拌；
⑤将c中的液体转入分液漏斗中，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得到橙黄色溶液；
⑥蒸发橙黄色溶液，得到二茂铁粗产品；
⑦二茂铁粗产品的提纯。
回答下列问题：
(1)仪器b的名称是________________。
(2)步骤①中通入氮气的目的是________________。
(3)仪器c的适宜容积应为________________(填标号)。
A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL
(4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是________________.
(5)步骤⑦的实验装置如图所示，二茂铁在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是________________，装置中棉花的作用是________________。
(6)为了确认得到的是二茂铁，还需要进行的一项简单实验是________________。
(7)若最终制得纯净的二茂铁11.16 g，则该实验的产率为________________。
【答案】球形冷凝管或冷凝管 排尽装置中的空气，防止Fe2+被氧化 B 除去多余的KOH 升华 防止二茂铁挥发进入空气中 测定所得固体的熔点 60%
【解析】
(1)根据仪器的结构确定仪器b的名称；
(2)二茂铁中铁是+2价，易被空气中氧气氧化，通入氮气能排尽装置中空气；
(3)仪器c为三颈烧瓶，其中盛放液体的体积不超过容积的
分析判断；
(4)KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁，反应后物质中含有过量碱；
(5)二茂铁具有易升华的物理性质，即可有固体直接变成气体；棉花可防止二茂铁挥发进入空气；
(6)根据物质是纯净物时有固定熔沸点判断；
(7)先计算13.9 mL环戊二烯及25.4 g无水FeCl2的物质的量，根据二者反应关系判断哪种物质过量，以不足量的物质为标准计算二茂铁的理论产量，利用实际产量与理论产量的比可得其产率。
(1)根据仪器结构示意图可知：仪器b是球形冷凝管；
(2)二茂铁中铁元素化合价是+2价，不稳定，有强的还原性，易被空气中氧气氧化，通入氮气排尽装置中空气，防止实验过程中亚铁离子被氧化；
(3)反应在三颈烧瓶中进行，由题意可知三颈烧瓶中共加入液体60 mL+25 mL=25 mL=110 mL，三颈烧瓶中盛放液体的体积不能超过其容积的，所以要选择使用三颈烧瓶的规格是250 mL，合理选项是B；
(4)KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl，化学方程式为：2KOH+FeCl2+2C5H6═[Fe(C5H5)2]+2KCl+2H2O，反应后溶液中有过量KOH，步骤⑤中用盐酸洗涤的目的是除去多余的KOH；
(5)二茂铁容易由固体直接变成气体，即发生升华现象，然后冷凝进行收集，其操作名称为升华；在漏斗内部放入棉花可防止二茂铁挥发进入空气中；
(6)由于纯净物有固定的熔沸点，而混合物没有固定的熔沸点，因此要确认得到的是二茂铁，还需要进行的一项简单实验是测定所得固体物质的熔点；
(7)13.9 mL环戊二烯(C5H6，密度为0.95 g/cm3)的物质的量是n(C5H6)=
=0.2 mol，25.4 g无水FeCl2的物质的量n(FeCl2)=
=0.2 mol，根据2KOH+FeCl2+2C5H6═[Fe(C5H5)2]+2KCl+2H2O可知：反应制取二茂铁时n(FeCl2)：n(C5H6)=1：2，所以FeCl2过量，要根据不足量的环戊二烯来计算二茂铁的理论产量，n(二茂铁)=
n(C5H6)=0.1 mol，则理论上二茂铁的产量m(二茂铁)=0.1 mol×186 g/mol=18.6 g，故产率=
×100%=60%。
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】配制一定物质的量浓度的溶液，几个关键实验步骤和操作如图：
(1)现需要94 mL 0.10 mol·L－1 Na2CO3溶液，进行现场配制。上述实验步骤A~F正确的实验次序为_______________________(填字母)。步骤E中将一玻璃仪器上下颠倒数次，写出该仪器的名称_________________。
(2)步骤C通常称为溶解，步骤A通常称为_________。
(3)用Na2CO3·10H2O来配制该溶液，托盘天平称取样品，游码需要打在图示________(填a或b)位置，若称量前晶体已经有一部分失去了结晶水，则所配制的溶液浓度偏_______(填“大”或“小”或“无影响”)。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】微生物燃料电池能将污水中的乙二胺（H2NCH2CH2NH2）氧化成环境友好的物质，示意图如图所示，a、b均为石墨电极。下列说法错误的是
A.a电极的电极反应为H2NCH2CH2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
B.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
C.a电极上的电势比b电极上的电势低
D.电池工作时b电极附近溶液的pH保持不变
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】如图是实验室制取纯净氯气的装置图，下列说法正确的是（ ）
A.分液漏斗中盛装的是浓硫酸
B.B的目的是为了除去氯气中的水分
C.E的目的是为了处理过量的氯气，E中盛装的是Ca(OH)2溶液
D.D广口瓶除了可以用于收集气体外，还可以用做安全瓶
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质制备等方面应用广泛。
（1）钢闸门在海水中易被腐蚀，常用以下两种方法减少其腐蚀：
①图1中，A为钢闸门，材料B可以选择___（填字母序号）。
a．碳棒 b．铜板 c．锌板
②图2中，钢闸门C做___极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D电极反应式为___，检验该电极反应产物的方法___。
（2）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的___极（填“正”或“负”）。F电极上的电极反应式为___。
（3）利用电化学法生产硫酸，可使绝大多数单质硫直接转化为SO3，在生产硫酸的同时还能化学发电。图4为电化学法生产硫酸的工艺示意图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导O2-离子。
①正极每消耗4.48LO2（标准状况下），电路中转移电子的数目为___。
②S(g)在负极生成SO3的电极反应式为___。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列生活常见用品中，有关物质的性质描述不正确的是（ ）
选项 | 生活用品 | 名称 | 主要成分 | 性质 |
A |
| PP塑料制作的奶瓶 | 聚丙烯 | 能够使酸性高锰酸钾褪色 |
B |
| 肥皂 | 高级脂肪酸钠 | 肥皂的水溶液呈碱性 |
C |
| 蜂蜜 | 葡萄糖、果糖和蔗糖 | 蔗糖在稀硫酸的作用下可水解生成葡萄糖和果糖 |
D |
| 阿胶 | 驴的皮去毛后熬制而成的胶块 | 在合适的酶的作用下能够发生水解反应 |
A.AB.BC.CD.D
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等，对人类和动、植物危害甚大。解决汽车尾气问题的主要方法是研究高效催化剂促使尾气中的一氧化碳和氮氧化物反应，转化成无污染的氮气和二氧化碳。
回答下列问题：
(1)在Co+的催化作用下，CO(g)还原N2O(g)的反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态下发生变化，在图中略去)。已知总反应的化学方程式为：CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g)。
该反应分两步进行：
第一步：Co+(s)+N2O(g)CoO+(s)+N2(g) △H1=+15.9kJmol-1；
笫二步：___；△H2=___；
①填写第二步反应的热化学方程式，并根据反应历程图计算△H2的数值。
②该反应的最高能垒(活化能)为___。
(2)500℃条件下，在容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，发生上述反应，测得相关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 平衡时 n(N2/mol) | 达到平衡所需时间/min | 平衡时能量变化/kJ |
甲 | 1molCO和1molN2O | n1 | t1 | 放热Q1 |
乙 | 2molCO和2molN2O | n2 | t2 | 放热Q2 |
丙 | 2molCO2和2molN2 | n3 | t3 | 吸热Q3 |
①Q1+
___358.6(填“>”“=”或“<”下同，t1___t2；
②500℃条件下，乙和丙两容器，气体混合物中N2O的物质的量分数x(N2O)与反应时间t的关系如下表：
t/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 | |
乙 | x(N2O) | 0.5 | 0.32 | 0.20 | 0.12 | 0.088 | 0.07 |
丙 | x(N2O) | 0 | 0.030 | 0.048 | 0.059 | 0.065 | 0.07 |
根据上述实验结果，计算出乙容器中0~20s时间内的化学反应速率v(CO)=___；该反应的平衡常数K数值为：___；(保留3位有效数字)
③请推测并在图中画出甲容器中x(N2O)随时间变化的关系图象，标出恰好达到平衡时刻点的位置___。
(3)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为___。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】部分弱酸的电离平衡常数如表：
弱酸 | HCOOH | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡 常数（25℃） | Ka＝1.77×10－4 | Ka＝4.0×10－8 | Ka1＝4.3×10－7 Ka2＝4.7×10－11 | Ka1＝1.54×10－2 Ka2＝1.02×10－7 |
（1）室温下①0.1mol·L-1HCOONa；②0.1mol·L-1NaClO；③0.1mol·L-1Na2CO3；④0.1mol·L-1NaHCO3四种溶液的pH由大到小的关系为________________。（用序号填空）
（2）浓度均为0.1 mol·L－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-浓度从大到小的顺序为________________。
（3）下列离子方程式正确的是___________（填字母）。
A.2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CO32- B.2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑
C.H2SO3+2HCOO-=2HCOOH+SO32- D.Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-
（4）某温度（T℃）下的溶液中，c（H+）=10-xmol·L-1，c（OH-=10-ymol·L-1，x与y的关系如图所示。
①此温度下，0.01mol/L的NaOH溶液中水电离出的OH-浓度为_______。
②在此温度下，0.1mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
0.1mol·L-1的Ba（OH）2 | 10 | 10 | 10 | 10 |
0.1mol·L-1的NaHSO4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
按甲方式混合后，所得溶液的pH为____________；
按乙方式混合后，其反应的离子方程式：_________________。
按丁方式混合后，所得溶液显____________（填“酸”“碱”或“中”）性
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com
