【题目】硼位于ⅢA族,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的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;②;③硼能与氢氧化钠溶液反应(与铝性质相似)。
设计实验:某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼
(1)常温下,高锰酸钾固体和浓盐酸反应可以代替A装置中的反应,请写出高锰酸钾固体与浓盐酸反应的离子方程式___________________________________。
(2)E装置的作用是______________________;如果拆去B装置,可能后果是___________________。
(3)实验中可以用一个盛装____________(填试剂名称)的干燥管代替F和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,后点然A处酒精灯;③同时点燃A, D处酒精灯
(6)请你补充完整下面的简易实验,以验证制得的产品中是否含有硼粉:取少量样品于试管中,滴加浓_________(填化学式)溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉。
【答案】 冷却和收集三氯化硼 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合物,易发生爆炸 碱石灰
① NaOH
【解析】在加热条件下,二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2,但浓盐酸具有挥发性,水被加热也能蒸发,升高温度加快浓盐酸挥发、加快水蒸发,所以生成的Cl2中含有HCl、H2O,浓硫酸具有吸水性,饱和食盐水能吸收Cl2,浓硫酸能干燥气体,从而得到较纯净的Cl2,在D中制得BCl3,然后用E得到BCl3固体,为防止G中的水蒸气进入E装置使生成的BCl3水解,F中装浓硫酸进行干燥,G吸收未反应的Cl2。
(1)在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气,反应的离子方程式为:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑,故答案为:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑;
(2)三氯化硼的沸点低,易挥发,需要冷却产品.B装置的作用是吸收Cl2中混有的HCl,由题给资料知,硼与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气和氯气的混合气体,易发生爆炸,故答案为:冷却和收集三氯化硼;硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸;
(3)F装置用于吸收水蒸气,避免G装置中的水蒸气进入U形管.G装置可以盛装氢氧化钠溶液吸收尾气,故实验中可以用一个盛装碱石灰的干燥管来代替F和G装置,故答案为:碱石灰;
(4)因硼与铝的性质相似,硼酸的化学式为H3BO3,类似铝酸(H3AlO3).因三氯化硼遇水能反应,反应的化学方程式为:BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑,故答案为:BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑;
(5)①先点燃A处酒精灯,待整套装置中都充满Cl2后再点燃D处酒精灯,使之发生反应,故正确;②若先点燃D处酒精灯,这时B就与装置中的空气发生反应得到B2O3,再点燃A处酒精灯也不能产生BCl3了,故错误;③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B2O3,影响制备BCl3,错误;故答案为:①;
(6)由于B的性质与Al相似,既能与强酸反应,也能与强碱反应放出氢气,所以取少量样品于试管中,滴加浓NaOH溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉,若无气泡产生,则样品中无硼粉,故答案为:NaOH。
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【题目】三聚氰胺俗称“蛋白精”,工业上通过下列流程合成三聚氰胺。请回答下列问题:
(1)基态Ca原子的电子排布式:___________________;CaC2的电子式__________。
(2)尿素分子中所含除氢以外元素第一电离能由小到大的顺序为________________。
(3)CaCN2中阴离子为CN22-,与CN22-互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式),由此可以推知CN22-的空间构型为__________________。
(4)三聚氰胺分子中碳原子的杂化方式为_____,分子中处于同一平面的氮原子有______个。
(5)动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________ 结合,在肾脏内易形成结石。
(6)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为______________,已知CaO晶体的密度ρ,用NA表示阿伏伽德罗常数,求晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离______________(用含ρ、NA代数式表示)。
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【题目】草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为________(填化学式);试写出B点对应的物质与O2在225℃~300℃发生反应的化学方程式:_______________________________________________;
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比________________。
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【题目】某工业废液里含有FeCl2、CuCl2和FeCl3 . 为回收铜并得到纯净的FeCl3溶液,下面是综合利用的主要流程:
(1)A的化学式为 , E的化学式为 .
(2)B的化学成份 , 回收的铜是(填A、B、C、D或E).
(3)根据图示,反应②的化学方程式为 .
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【题目】化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示.下列有关化合物X的说法正确的是( )
A.分子中两个苯环一定处于同一平面
B.不能与饱和Na2CO3溶液反应
C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种
D.1mol化合物X最多能与7molH2反应
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【题目】四氧化三铅(Pb3O4,也可写作2PbO·PbO2)俗名“铅丹”或“红丹”,可用作防锈剂。工业上以废旧铅酸电池的铅膏(主要成分是PbSO4和PbO2)为原料制备Pb3O4的流程如下:
(1)“还原”时的化学方程式为________。
(2)已知:Ksp[PbCO3]=1.5×10-13。若使溶液中Pb2+的浓度小于1×10-5 molL-1,此时溶液中的c(CO32-) > ________molL-1。
(3)为测定某样品四氧化三铅含量,称取样品0.1200g,加入足量的6 molL-1HNO3充分溶解,过滤,得到含Pb2+的滤液和PbO2固体。将固体PbO2连同滤纸一并置于另一只锥形瓶中,加入足量的醋酸和醋酸钠混合溶液,再加入过量KI,使PbO2充分氧化I-,以淀粉溶液作指示剂,用0.01000molL-1 Na2S2O3溶液滴定,终点时用去30.00 mL。已知:I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI。
①所加KI必须过量,原因是________。
②计算试样中Pb3O4的质量分数_____。(写出计算过程)
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【题目】实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)的一种流程如下:
(1)废旧电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是_________。
(2)“酸浸”时采用HNO3和H2O2的混合液体,可将难溶的LiMn2O4转化为Mn(NO3)2、LiNO3等产物。请写出该反应离子方程式_________。
如果采用盐酸溶解,从反应产物的角度分析,以盐酸代替HNO3和H2O2混合物的缺点是_________。
(3)“过滤2”时,洗涤Li2CO3沉淀的操作是_________。
(4)把分析纯碳酸锂与二氧化锰两种粉末,按物质的量1:4混合均匀加热可重新生成LiMn2O4,升温到515℃时,开始有CO2产生,同时生成固体A,比预计碳酸锂的分解温度(723℃)低很多,可能的原因是________。
(5)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀的pH=7.7。请补充由上述过程中,制得的Mn(OH)2制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂:H2SO4、Na2CO3、C2H5OH]:向Mn(OH)2中边搅拌边加入_________。
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【题目】X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“一”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是
A. X是元素周期表中非金属性最强的元素
B. Z冶炼可通过电解其氯化物的方式获得
C. 4种原子中,Y离子半径最小
D. W的阴离子可能促进水的电离
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【题目】下列关于脂质的叙述中错误的是 ( )
A.脂肪是重要的储能物质,同质量的脂肪中含有比糖类更多的能量
B.脂质中的磷脂是构成细胞膜的主要成分之一
C.有的脂质可以由内分泌腺分泌,如性激素
D.胆固醇对生命活动具有一定的调节作用,所以它既是脂质也是激素
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