【题目】亚硝酰氯(ClNO)常用作催化剂和合成洗涤剂,其沸点为-5.5 ℃,易水解。某学习小组在实验室中用下图所示装置制备ClNO。已知:HNO2既有氧化性又有还原性;AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3===AgNO3+HNO2。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________,装置B的作用是________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为________。
(3)装置C中长颈漏斗的作用是________。
(4)实验开始时,先打开K1、K2,关闭K3,再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸,当观察到装置C中________时关闭K1、K2。向装置D三颈瓶中通入干燥纯净的Cl2,当瓶中充满黄绿色气体时,再打开K1、K3,制备ClNO。
(5)装置D中干燥管的作用是________。
(6)ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。
①设计实验证明HNO2是弱酸:________(仅提供的试剂:1 mol·L-1盐酸、1 mol·L-1 HNO2溶液、NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。
②要验证ClNO与 H2O 反应后的溶液中存在Cl-和HNO2,合理的操作步骤及正确的顺序是________(填字母代号)。
a.向烧杯中滴加过量KI淀粉溶液,溶液变蓝色
b.取1.0 mL ClNO加入到盛有10.0 mL H2O的烧杯中,充分反应
c.向烧杯中滴加酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去
d.向烧杯中滴加足量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加入稀硝酸,搅拌,仍有白色沉淀
【答案】蒸馏烧瓶 除去NO中的HNO3、NO2气体 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 平衡气压,避免装置C中压强过大 红棕色完全消失 防止水蒸气进入三颈瓶中与ClNO反应 用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试纸上,试纸变蓝,说明HNO2是弱酸 bdc
【解析】
(1)仪器a为蒸馏烧瓶,B的作用是除去NO中的HNO3、NO2气体等杂质;
(2)Cu与稀硝酸发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;
(3)长颈漏斗的作用是平衡气压,避免装置C中压强过大;
(4)当C中红棕色完全消失时,不再存在NO2气体;
(5)D中干燥管的作用是防止水蒸气进入三颈瓶中与ClNO反应;
(6)①用玻璃棒蘸取NaNO2溶液点在红色石蕊试纸上,若试纸变蓝,则说明HNO2是弱酸;
②首先要使ClNO与水反应;因为碘化银为沉淀,而酸性高锰酸钾能将氯离子氧化,所以需要先验证氯离子的存在;由于引入了足量的银离子,所以仅能使用酸性高锰酸钾验证亚硝酸。
(1)仪器a为蒸馏烧瓶,NO不溶于水,而可能存在的杂质HNO3、NO2均易溶于水,所以B的作用是除去NO中的HNO3、NO2气体等杂质,故答案为:蒸馏烧瓶,除去NO中的HNO3、NO2气体。
(2)装置A中Cu与稀硝酸发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(3)若关闭K1,随着反应的进行,C中压强逐渐,长颈漏斗的作用是平衡气压,避免装置C中压强过大,故答案为:平衡气压,避免装置C中压强过大。
(4)为了得到比较纯净的NO,当C中红棕色完全消失时,不再存在NO2气体,故答案为:红棕色完全消失。
(5)因为亚硝酰氯(ClNO)易于水反应水解,所以必须防止有水蒸气进入三颈烧瓶中与ClNO反应,所以D中干燥管的作用是防止水蒸气进入三颈瓶中与ClNO反应,故答案为:防止水蒸气进入三颈瓶中与ClNO反应。
(6)①若亚硝酸为弱酸,则亚硝酸盐水解呈弱碱性,即用玻璃棒蘸取NaNO2溶液点在红色石蕊试纸上,若试纸变蓝,则说明HNO2是弱酸,故答案为:使用玻璃棒蘸取NaNO2溶液点在红色石蕊试纸上,若试纸变蓝,则说明HNO2是弱酸。
②首先要使ClNO与水反应,选择b;因为碘化银为沉淀,而酸性高锰酸钾能将氯离子氧化,所以需要先验证氯离子的存在,选择d;由于引入了足量的银离子,所以仅能使用酸性高锰酸钾验证亚硝酸,选择c;所以正确的顺序是bdc,故答案为:bdc。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个体积均为0.5L的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H。HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。
容器 | 起始时 | ||
T/℃ | n(HCl)/mol | Z | |
Ⅰ | 300 | 0.25 | a |
Ⅱ | 300 | 0.25 | b |
Ⅲ | 300 | 0.25 | 4 |
下列说法不正确的是( )
A. △H<0
B. a<4<b
C. 若容器Ⅲ反应某时刻处于R点,则R点的反应速率:v(正)>v(逆)
D. 300℃时,该反应平衡常数的值为320
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】全钒液流电池工作原理如图所示。在电解质溶液中发生的电池总反应为:VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+。下列说法正确的是( )
A. 当电池无法放电时,只要更换电解质溶液,不用外接电源进行充电就可正常工作
B. 放电时,负极反应为VO2++2H++e-=VO2++H2O
C. 放电时,正极附近溶液由紫色变绿色
D. 放电过程中,正极附近溶液的pH变小
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】常温下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A. 曲线M表示pH与lgc(HY-)/c(H2Y)的变化关系
B. Ka2(H2Y)=10-4.3
C. d点溶液中:c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+)
D. 交点e的溶液中:c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)>c(OH-)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一密闭容器中加入A和B,各物质的物质的量浓度随着反应的进行,如右图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应的化学方程式为5A+4B4C
B. 2min前,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
C. 用B的浓度变化表示2min内的速率为2mol/(L·min)
D. 2min时,该反应达到平衡,此时A、B、C的浓度比为5:4:4
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【题目】SO2的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2。利用催化还原SO2法不仅可消除SO2污染,而且可得到有经济价值的单质S。
(1)在复合组分催化剂作用下,CH4可使SO2转化为S,同时生成CO2和液态H2O。已知CH4和S的燃烧热(ΔH)分别为-890.3 kJ/mol和-297.2 kJ/mol,则CH4和SO2反应的热化学方程式为_________________。
(2)在恒容密闭容器中,用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图1所示),该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示:
①分析可知X为___________(填化学式),O~t1时间段的温度为_____________,0~t1时间段用SO2表示的化学反应速率为_________________。
②用H2还原SO2生成S的总反应的化学方程式为__________________。
(3)焦炭催化还原SO2生成S2,化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),恒容密闭容器中,1 mol/L SO2与足量的焦炭反应,SO2的转化率随温度的变化如图3所示。
①该反应的ΔH_______(填“>”或“<”)0。
②计算a点的平衡常数为______________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某烃的结构简式为,它可能具有的性质是
A. 它能使溴水褪色,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 它既不能使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 不易溶于水,也不易溶于有机溶剂
D. 能发生加成反应,一定条件下最多可与四倍物质的量的氢气加成
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【题目】下列反应中,属于水解反应且使溶液显酸性的是
A. NH4++ H2ONH3·H2O + H+ B. HCO3—+ H2OCO32-+ H3O+
C. S2-+ H2OHS-+ OH- D. NH3+H2ONH4++OH-
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 催化剂b表面O2发生还原反应,其附近酸性增强
C. 催化剂a表面的反应是:SO2+2H2O-2e-===SO42-+4H+
D. 若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8∶15
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