【题目】过碳酸钠是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如图1:
已知:主反应
副反应
滴定反应:
,时开始分解。
请回答下列问题:
(1)图2中支管的作用是 ______ 。
(2)步骤的关键是控制温度,其措施有 ______ 和 ______ 。
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,均可析出过碳酸钠,原因是 ______ 。
(4)步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是 ______ 。
(5)下列物质中,加入到过碳酸钠溶液中,不会产生大量气体的是 ______ 。
A.MnO2 B.FeCl3 C.Na2SO3 D.NaOH E.HCl
(6)准确称取 过碳酸钠于250mL 锥形瓶中,加50mL 蒸馏水溶解,再加50mL,用标准溶液滴定至终点时消耗,则产品中的质量分数为 ______ 。
【答案】平衡压强 冷水浴,磁力搅拌 缓慢滴加溶液等 降低产品的溶解度盐析作用或醇析作用 洗去水份,利于干燥
【解析】
过碳酸钠是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如图1:
已知:主反应
副反应
滴定反应:
,时开始分解。
请回答下列问题:
(1)图2中支管的作用是平衡压强,保证液体顺利滴下。
(2)步骤的关键是控制温度,由于反应放热,所以可以用冰水浴和磁力搅拌,还可以缓慢滴加双氧水。
(3)从同离子效应以及相似相溶的角度考虑NaCl固体或无水乙醇使过碳酸钠析出的原因。
(4)用无水乙醇洗涤产品的目的是减少产品损失。
(5)可以把过碳酸钠的成分看做是碳酸钠和过氧化氢,判断和碳酸钠或过氧化氢能否反应以及反应是否产生气体做出选择。
(6)根据滴定方程式计算的质量分数。
副反应化学方程式,有气体生成导致压强增大,如不及时平衡压强,容易产生实验事故,所以支管有平衡压强的作用,保证液体顺利流出,故答案为:平衡压强;
反应温度较低,苯与硝酸反应的温度控制方法,即水浴法;搅拌也可以控制温度,所以还可用磁力搅拌的方法;让反应速率减小控制温度,所以可用缓慢滴加溶液的方法,故答案为:冷水浴;磁力搅拌;缓慢滴加溶液;
加入氯化钠固体,钠离子浓度增大,降低了过碳酸钠的溶解度,可以析出过碳酸钠,加入有机物乙醇,过碳酸钠难溶于乙醇,降低了过碳酸钠的溶解度,可以析出过碳酸钠,
故答案为:降低产品的溶解度盐析作用或醇析作用;
无水乙醇能和水互溶,且极易挥发,所以选用无水乙醇洗涤,所以其目的是:洗去水份,利于干燥,故答案为:洗去水份,利于干燥;
过碳酸钠可以看作和的混合物,、能作双氧水的催化剂,催化过氧化氢分解生成水和氧气,有还原性,能被过碳酸钠氧化生成硫酸钠和水,无气体放出,氯化氢能和碳酸钠反应生成氯化钠和水和二氧化碳,只有氢氧化钠不反应,所以加入到过碳酸钠溶液中,不会产生大量气体的是亚硫酸钠和氢氧化钠,故答案为:CD;
由高锰酸钾和过氧化氢反应的关系式可知
过氧化氢的质量为:
过氧化氢的质量分数
故答案为:.
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【题目】Cu2S是火法炼铜的重要原料之一,如图是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图。
Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾
(1)Cu2S中铜元素的化合价为___,火法炼铜的反应原理是__________(用化学方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式____________。
(3)若将A中红色物质反应掉,操作Ⅰ中加入的试剂最好是___(填字母序号)。
A.适量的NaNO3
B.适量的HNO3
C.适量的H2O2
(4)若B溶液的体积为0.2L,电解B溶液一段时间后溶液的pH由2变为1(体积变化忽略不计),此时电解过程中转移电子的物质的量是_____。
(5)取5.0g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重曲线如图所示。通过计算确定258℃时发生反应的化学方程式:____,e点对应物质的化学式为_____(计算过程略去)。
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【题目】工业上由粗硅制取纯硅有以下反应:
①Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)+318kJ·mol-1
②SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)
下列关于上述反应的说法不正确的是( )
A.均为置换反应B.反应①②都是热化学方程式
C.由于反应①放热,则反应②一定吸热D.反应①②不能互为可逆反应
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下:
第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。
第二步:先让某一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:分离C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:向滤液中加入适量的某固体粉末,有NH4C1晶体析出。
(1)如图所示装置的连接顺序是:a接__;__接__;b接__(填接口编号)。
(2)A中常选用的固体反应物为___;D中应选用的液体为__。
(3)第二步中必须先让___装置先发生反应。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是___;装有无水CaCl2的U形管的作用是__。
(5)第三步分离出NaHCO3固体的操作是__。
(6)第四步中所加固体粉末化学式为___;所得的晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5%~8%),请设计一个简单的实验,证明所得晶体大部分是NH4C1。简要写出操作和现象:__。
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【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性条件下易分解,在空气中易被氧化。某化学兴趣小组通过如图装置(省略夹持装置)制备Na2S2O3。
(1)实验开始的步骤,组装好仪器,____________,按图示加入试剂,关闭K1打开K2,先向C中烧瓶加入Na2S和 Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
(2)C中的烧瓶发生如下反应:2Na2S+ Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是________;为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入C的SO2不能过量,用离子方程式表示其原因_________。
(3)该实验制得的产品中含有NaSO4杂质,为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验开始的步骤进行了改进,改进后的操作是__________。
(4)B装置可以起到安全瓶,防止倒吸的作用,另外在实验结束后拆除装置时还可以防止污染空气,具体操作方法是____________。
(5)制取Na2S2O3的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠,数混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件,设计如下对比实验(每次实验时亚硫酸钠质量均为63g,反应时间为30min):
实验序号 | 溶液pH | 亚硫酸钠与水的质量比 | 反应温度 | 硫粉质量 | 亚硫酸钠转化率 |
1 | 10 | 1.5:1 | 100℃ | 18 | 80.7% |
2 | 10 | 1.1:1 | 100℃ | 18 | 94.6% |
①实验1、2的目的是探究_________对亚硫酸钠转化率的影响;
②若要完成上表中列出的各项条件对亚硫酸钠转化率的影响探究,除实验1、2外,至少还需进行____次对比实验;
③实验表明:亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响.原因为___________。
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【题目】(14分)硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
【查阅资料】
①BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;
②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;
③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
【设计实验】 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:
请回答下列问题:
(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式:______________。
(2)E装置的作用是________________。
(3)写出D装置中发生反应的化学方程式:__________________;实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F+G装置,使实验更简便。
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式________________。
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是__________(填序号)。
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉:____________________
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【题目】无水MgBr2常用于催化剂。某化学小组在实验室选用下图所示装置 (夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。
已知:①在浓硫酸存在下,加热到140℃时乙醇脱水生成乙醚(C2H5OC2H5),加热到170℃时乙醇脱水生成CH2 = CH2。
②乙醚的熔点为34.6℃,沸点为132℃。
③Mg和Br2剧烈反应,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应 MgBr2 +3C2H5OC2H5 MgBr2 3C2H5OC2H5。
实验主要步骤如下:
I.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性。向装置中加入药品。
II.加热装置A,迅速升温至140℃,并保持140℃加热一段时间,停止加热。
III.通入干燥的氮气,让液溴缓慢进入装置B中,直至完全加入。
IV.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤反应物,将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。
V.用苯洗涤粗产品,减压过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160℃分解得无水 MgBr2。
回答下列问题:
(1)装置A中使用仪器m的优点是________。
(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a________ (填小写字母)。装置D的作用是________。
(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是________。
(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________。
(5)步骤V采用减压过滤(使容器内压强降低,以达到固液快速分离)。下列装置可用作减压过滤的是________(填序号)。
(6)实验中若温度控制不当,装置B中会产生CH2Br—CH2Br。请设计实验验证 CH2Br—CH2Br的存在:从反应后的混合物中分离提纯得到CH2Br—CH2Br,_______。
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【题目】NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为_________________________________________。
(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。
①实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。
A 铁 B 铝 C 铂 D 玻璃
②打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是____________________(填化学方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
①长玻璃管的作用是_____________________________________________________。
②让反应停止的操作方法及原因是________________________________________。
(4)以下收集NO气体的装置,
合理的是________(填选项代号)。
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【题目】工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是_____________,其中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是______________。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是________________、____________________。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是_____________________;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是______________________________。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是________________________________。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的________%。
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