【题目】二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如图一:
已知:①二茂铁熔点是173℃,在100℃时开始升华;沸点是249℃
②制备二茂铁的反应原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
实验步骤为:
①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min;
②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6,密度为0.95g/cm3),搅拌;
③将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min;
④再从仪器a加入25mL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,分液得橙黄色溶液;
⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。
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(选编号):___。
①100mL ②250mL ③500mL
(4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是___。
(5)步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在图二中进行,其操作名称为___;该操作中棉花的作用是___。
(6)若最终制得纯净的二茂铁4.3g,则该实验的产率为___(保留三位有效数字)。
【答案】球形冷凝管 排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化 ② 除去多余的KOH 升华 防止二茂铁挥发进入空气中 58.4%
【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,通入氮气排尽装置中空气;
(3三颈烧瓶中盛放液体的体积不超过容积的2/3分析判断;
(4)C溶液中混有KOH,盐酸与KOH反应;
(5)分析图二装置图知该操作使二茂铁由固体可直接变成气体,然后冷凝收集;棉花团有防止粉末逸出的功能;
(6)根据环戊二烯计算二茂铁的理论产量,产率=(实际产量)/(理论产量)以此计算。
仪器b是球形冷凝管;
二茂铁中铁是
价,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;
由题意可知三颈烧瓶中共加入液体115.5ml,三颈烧瓶中盛放液体的体积不超过容积的
,所以选择250ml;
步骤
用盐酸洗涤,可除去多余的KOH;
二茂铁由固体直接变成气体,然后冷凝收集,其操作名称为升华;该操作中棉花的作用是防止二茂铁挥发进入空气中;
二茂铁的理论产量为
,则产率
。
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【题目】氨氮(水中以NH3和NH4+形式存在的氮)含量是环境水体污染的一项重要指标,其氧化过程会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水质下降,影响水生动植物的生长。
(1)水中NH3和NH4+两者的浓度比取决于水体的pH和水温。当pH偏高时,___比例较高,原因是___(请用离子方程式表示)。
(2)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下,向水体中加入适量NaOH充分反应后,再向水中通入空气,可增大NH3的脱除率,用平衡移动原理解释其原因:___。
(3)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的NH3能够被O2氧化生成亚硝酸(HNO2)。
___NH3+__O2→__HNO2+__________
①请将上述化学方程式补充完整,并配平。
②反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。
③若反应中有0.6mol电子发生转移,生成亚硝酸的质量为___。
(4)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示。DO的测定原理如下:
①2Mn2++O2+4OH-→2MnO(OH)2↓
②MnO(OH)2+2I-+4H+→Mn2++I2+3H2O
③2S2O32-+I2→S4O62-+2I-
某小组同学取100.00mL水样经反应①和②后,取出20.00mL溶液,以淀粉作指示剂,用amol/LNa2S2O3溶液进行滴定,终点现象为___;滴定消耗Na2S2O3溶液bmL,水样的DO=____mg/L。
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【题目】实验室以乙醇为原料制备少量1,2—二溴乙烷的相关装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.用装置甲制取乙烯,加热混合液使温度缓慢上升至170℃
B.用装置乙净化乙烯,瓶中盛放的试剂可以是KMnO4酸性溶液
C.用装置丙制备1,2—二溴乙烷,冰水浴、液溴液面上加少量水等措施均可减少Br2的挥发
D.用装置丁净化尾气,可除去尾气中的Br2和未反应的乙烯气体
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【题目】T℃时,在密闭容器中进行的反应:COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H=108kJ·mol-1,在4min、10min、14min时均只改变影响平衡的一个条件,各物质的浓度变化如图所示:
下列说法正确的是( )
A.4min时改变的条件是:降低体系的温度
B.10min时改变的条件是:向体系中再充入Cl2
C.14min时改变的条件是:增大容器的体积
D.若T℃时,起始向2L的恒容密闭容器中充入COCl2、Cl2、CO均为0.20mol,则达到平衡前,v正>v逆
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【题目】已知 100℃时,0.01 mol·L-1 NaOH 溶液中水电离的 c(H+)=10-10 mol·L-1,该温度下将 pH=8 的 NaOH溶液 V1 L 与 pH=5 的 H2SO4 溶液 V2 L 混合,所得溶液 pH=7,则 V1∶V2 为
A.2∶9B.1∶9C.1∶1D.1∶2
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【题目】某校化学实验课上,老师要求学生用硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液制备Cu(OH)2,为了缩短实验时间,老师让学生将反应容器放在沸水浴中进行反应,结果出现了如下两种不同的实验现象:
操作 | 现象 | |
实验一 | 向NaOH溶液中滴加CuSO4溶液 | 黑色沉淀 |
实验二 | 向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液 | 蓝色沉淀 |
(1)甲同学认为实验一中产生的黑色沉淀是___(填化学式),理由是___。
(2)为验证推测结果是否正确,甲同学将黑色沉淀过滤、洗涤、干燥后称得质量为ag,并按照如图所示装置进行实验,实验前后称得干燥管E的质量分别为cg和dg。
为确保实验的准确性,甲同学认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E,点燃D中的酒精灯,其理由是___。乙同学认为甲同学的装置仍有不足,应在E的末端连接一个气囊,气囊的作用有两个:___。甲同学改进实验装置后完成实验,若a、c、d满足关系式:___,则证明甲同学对黑色沉淀的推测是正确的。
(3)丙同学认为实验二中的蓝色沉淀应为Cu(OH)2,丁同学立即提出反对意见,认为该蓝色沉淀一定不是Cu(OH)2。为确认实验二中蓝色沉淀的成分,丁同学从实验时药品的加入顺序考虑,可能是反应物的用量不同导致产物的不同,并上网查阅资料知,当NaOH溶液少量时会生成碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4],反应的离子方程式为___。
(4)进一步查阅资料可知碱式硫酸铜为蓝色物质,难溶于水、可溶于酸。请你设计实验,验证实验二中生成的蓝色沉淀含有SO42-:___。
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【题目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中Y与Z为金属元素,四种元素的简单离子的电子层结构均相同。p、q是它们中的部分元素组成的化合物,r是W的单质,s是Z的单质。这些物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.q属于离子化合物
C.一定条件下,r与s能发生化合反应生成p
D.p能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应
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【题目】如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是( )
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为:4OH--4e-====2H2O+O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
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【题目】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( )
A. 电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
B. 电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0.14 g
C. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D. 电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多
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