【题目】工业上用空气氧化(NH4)2SO3的方法制取(NH4)2SO4,某研究小组用如图装置模拟该过程,并通过测定反应后溶液中SOT的浓度来计算该反应的转化率。
实验步骤如下:
①按图连接好装置,检查装置气密性;
②取200 mL 0.5000 molL-1(NH4)2SO3溶液(调节pH = 8)装入三颈烧瓶中,加入催化剂,控制气体流速为300 Lh-1,在温度为50℃下进行实验;
③反应2.5 h后,测定反应后溶液中SO32-的浓度。
回答下列问题:
(1)仪器M的名称为_____,仪器M中装有H2O2溶液,则装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验中通如N2的目的是_____。
(3)装置B的作用是_____(任答一条)。
(4)装置C中采用多孔球泡的目的是_____,已知亚硫酸铵溶液的pH小于8,要调节装置C中溶液的pH=8,应向该溶液中加入一定量的_____(填标号
a NH3 H2O b Ba(OH)2 c 澄清石灰水
(5)该实验缺少的装置是_____。
(6)取VmL反应后的溶液(反应前后体积不变)于碘量瓶中,滴入3滴淀粉溶液,用a molL-1的标准碘溶 液滴定至终点时,消耗碘水的体积为b mL,则(NH4 )2SO3的转化率为_____。
【答案】分液漏斗 2H2O22H2↑+O2↑ 氮气与氧气混合模拟空气 观察通入的N2和O2流速以调节两者的体积比(或提供水蒸气) 增大混合物气体与亚硫酸铵的接触面积,加快反应速率 a 带有温度计的水浴加热装置
【解析】
装置A为制备氧气的装置,其反应方程式为:2H2O22H2↑+O2↑,与氮气一同模拟空气进入装置B中,装置B的作用是观察通入的N2和O2流速或提供水蒸气,进入装置C中,氧化亚硫酸铵,装置D中的稀硫酸的作用为尾气处理。
(1)仪器M的名称为分液漏斗,装置A制备氧气,根据装置可以判断反应为2H2O2
2H2↑+O2↑,故答案为:分液漏斗;2H2O22H2↑+O2↑;
(2)实验目的是模拟空气氧化亚硫酸铵,氮气与氧气混合模拟空气,故答案为:氮气与氧气混合模拟空气;
(3)装置B的作用是观察通入的N2和O2流速或提供水蒸气,避免气体带走装置C中水蒸气使溶液体积减小,导致剩余SO32-浓度偏大,最终测得(NH4)2SO3的转化率减小;故答案为:观察通入的N2和O2流速以调节两者的体积比(或提供水蒸气);
(4)采用多孔球泡可以增大混合物气体与亚硫酸铵的接触面积,加快反应速率,Ba(OH)2与澄清石灰水均与SO32-反应,影响SO32-转化率,根据装置图,用稀硫酸吸收尾气,说明调节pH用的是氨水,故答案为:增大混合物气体与亚硫酸铵的接触面积,加快反应速率;a;
(5)可以判断出该实验缺少的装置是带有温度计的水浴加热装置,故答案为:带有温度计的水浴加热装置;
(6)根据反应方程式:SO32-+I2+H2O=SO42-+2I-+2H+,计算n(SO32-)=n(I2)=ab×10-3mol,则(NH4)2SO3的转化率为,故答案为:。
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【题目】三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是一种翠绿色晶体,在日光下照射,会因感光而部分变深蓝色,故常用于工程制图,即“蓝图”。K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的制备反应为:2FeC2O4·2H2O + H2O2 + 3K2C2O4 + H2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。
回答下列问题:
(1)上述氧化过程中,Fe(II)_____(答简化电子排布式)变为Fe(III)______(答外围电子排布图),基态Fe(III)电子占据______个不同轨道。
(2)对上述反应式中的短周期元素按照电负性由小到大排序为______。
(3)配合物K3[Fe(C2O4)3]的配位数为6,其配体C2O42—中的C的杂化方式为____杂化。
(4) H2O2属于______(填“极性”或“非极性”)分子。H2O2为二元弱酸,一级电离产物HO2—的立体构型是__________。H2O2沸点(150.2 ℃)比H2S沸点(-60.4 ℃)高,简要解释主要原因___________。
(5)将下列晶体的微粒配位数由大到小排序为________(填写代号)
① 金刚石;② 金属钾;③ 干冰
(6)FeO的晶胞结构为NaCl型,测知FeO晶胞边长为428pm,则此晶体中最近的Fe2+与Fe2+的距离为_________pm。(保留三位有效数字)
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【题目】麻黄素M是拟交感神经药。合成M的一种路线如图所示:
已知:I.R—CH2OHRCHO
II.R1-CHO+R-C≡CNa
IV.
V.
请回答下列问题:
(1)D的名称是_______;G中含氧官能团的名称是_______。
(2)反应②的反应类型为_______;A的结构简式为_______。
(3)写出反应⑦的化学方程式:______________________________。
(4)X分子中最多有_______个碳原子共平面。
(5)在H的同分异构体中,同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物中,核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6的有机物的结构简式为_________________。
(6)已知:仿照上述流程,设计以苯、乙醛为主要原料合成某药物中间体的路线________________。
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【题目】氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含有FeCl2杂质,为制得纯净的氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,再按下图所示的操作步骤进行提纯。
请参照下表给出的数据填空。
(1)操作I加入X的目的是___________________________ 。
(2)下列物质都可以作为X,适合本实验的X物质可以是_________(填字母)。
A KMnO4 B NaClO C H2O2 D Cl2
(3)操作II的Y试剂为____________(填化学式),并调节溶液的pH在______范围。
(4)实验室在配制CuCl2溶液时需加入少许_________(填物质名称),理由是(文字叙述并用有关离子方程式表示)__________________________________________。
(5)若将CuCl2溶液蒸干灼烧,得到的固体是_________________(填化学式);若要得无水CuCl2,请简述操作方法______________________________________________。
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【题目】重铬酸钾常用作有机合成的氧化剂和催化剂等。由含铬废液(主要含Cr3+、Fe3+、K+、SO42-等)制备K2Cr2O7的流程如图所示。
已知:i.在酸性条件下,H2O2能将Cr2O72-还原为Cr3+。
ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Cr3+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 4.9 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 6.8 |
回答下列问题:
(1)滤渣①的主要成分为_________(填化学式)。
(2)"氧化”步骤中发生反应的离子方程式为____________。
(3)“加热"操作的目的是_________。
(4)“酸化"过程中发生的反应为2CrO42- +2H+Cr2O72-+ H2O (K=4.0×1014L3·mol -3)。已知“酸化”后溶液(pH=1)中c(Cr2O72- )=6. 4×10-3 mol·L-1,则溶液中c(CrO42-)=_______。
(5)可利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O72-催化还原,其工作原理如图所示:
在该电池中,b作______极,a极的电极反应为__________
(6)K2 Cr2O7标准溶液还可用于测定市售硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol -1)的纯度。测定步骤如下:
i.溶液配制:称取1.2400g市售硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解,完全溶解后.全部转移至100mL容量瓶中.加蒸馏水至刻度线。
ii.滴定:取0.01000 mol. L-1的K2Cr2 O7标准溶液20. 00 mL,稀硫酸酸化后加入过量KI溶液,发生反应(Cr2O72-被还原成Cr3+ ,I-被氧化成I2)。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32 - =S4O62-+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液蓝色褪去.即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为25.00mL。
①稀硫酸酸化的K2Cr2O7标准溶液与KI溶液反应的离子方程式为_________
②该市售硫代硫酸钠晶体样品的纯度为_______%(保留1位小数)。
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【题目】下列关于苯的叙述正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式()看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同
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【题目】25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B. 0.1mol/LNa2CO3溶液与0.1mol/LNaHCO3溶液等体积混合:2c(Na+)=3c(CO32-)十3c(HCO3-)+3c(H2CO3)
C. 0.1mol/LNH4Cl溶液与0.1mol/L氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)
D. 0.1mol/LNa2C2O4溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
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【题目】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A.正极反应中有CO2生成
B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
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