【题目】甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
名称 | 性状 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 相对密度 (ρ水=1g/cm3) | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8660 | 不溶 | 互溶 |
苯甲醛 | 无色液体 | -26 | 179 | 1.0440 | 微溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片状或针状晶体 | 122.1 | 249 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)和2mL甲苯,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。
(1)装置a的名称是______________。(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
(3)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是_____________________________________________。
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过_____、_____(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。
①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是_______(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液 b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2 d.加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡
②若对实验①中获得的苯甲酸产品进行纯度测定,可称取2.500g产品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.00mL于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞指示剂,然后用预先配好的0.1000mol/L KOH标准液滴定,到达滴定终点时消耗KOH溶液18.00mL。产品中苯甲酸的质量分数为_____。(苯甲酸相对分子质量:122.0)
【答案】球形冷凝管 温度过高时过氧化氢分解速度加快,实际参加反应的过氧化氢质量减小,苯甲醛的产量却有所减少 过滤 蒸馏 dacb 87.84%
【解析】
(1)由仪器a结构可知为球形冷凝管;
(2)三颈瓶中甲苯被过氧化氢氧化生成苯甲醛,同时还生成水;原子利用率=(预期产物的总质量÷全部反应物的总质量)×100%;
(3)温度过高时过氧化氢分解,实际参加反应的过氧化氢质量减小,影响产量;,甲苯挥发会导致产率降低;
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,先过滤分离固体催化剂,再利用蒸馏的方法分离出苯甲酸;
(5)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸.
①先与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠,再分液分离,水层中加入盐酸得到苯甲酸晶体,最后过滤分离得到苯甲酸;
②苯甲酸的物质的量等于消耗KOH物质的量,再计算产品中苯甲酸的质量分数。
(1)仪器a具有球形特征的冷凝管,名称为为球形冷凝管;
(2)三颈瓶中甲苯被过氧化氢氧化生成苯甲醛,同时还生成水,反应方程式为:;
(3)适当升高温度,化学反应速率加快,但温度过高时过氧化氢分解速度加快,实际参加反应的过氧化氢质量减小,影响苯甲醛的产量;
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,先过滤分离固体催化剂,再利用蒸馏的方法分离出苯甲酸,所以答案为:过滤、蒸馏;
(5)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。①使苯甲酸样品先与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠,再分液分离,然后向水层中加入盐酸得到苯甲酸晶体,最后过滤分离得到苯甲酸,再洗涤、干燥得到苯甲酸,故正确的操作步骤是:dacb;
②若对实验①中获得的苯甲酸产品进行纯度测定,可称取2.500g产品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.00mL于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞指示剂,然后用预先配好的0.1000mo/L KOH标准液滴定,到达滴定终点时消耗KOH溶液18.00mL。苯甲酸的物质的量等于消耗KOH物质的量,则2.500g产品中苯甲酸为0.018L×0.1mol/L××122g/mol=2.196g,所以所得产品中苯甲酸的质量分数为×100%=87.84%。
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【题目】是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上利用金属镍废料(含镍、铁、铝)生产氯化镍晶体流程如下:
下表列出了相关金属离子生产氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 | ||||
开始沉淀的pH | 7.6 | 2.7 | 7.1 | 3.7 |
沉淀完全的pH | 9.6 | 3.7 | 9.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)加入氧化时发生反应的离子方程式为________________________,调pH的范围为____________,若调,则溶液中_______________。(已知,)
(2)滤液A的溶质主要是______________________。
(3)操作①的实验方法依次是_____________、_____________、过滤、洗涤、干燥,操作②的实验方法是_____________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6mol C,则下列说法正确的是( )
A. 该反应的化学平衡常数表达式是K=
B. 此时,B的平衡转化率是40%
C. 增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D. 增大B,平衡向右移动B的平衡转化率不变
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【题目】根据下列化合物:①NaOH,②H2SO4,③CH3COOH,④NaCl,⑤CH3COONa,⑥NH4Cl,⑦CH3COONH4,⑧NH4HSO4,⑨NH3H2O,请回答下列问题:
(1)NH4Cl溶液中离子浓度大小顺序为______________________。
(2)常温下,pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH﹣)=_____;在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)=_____。
(3)已知水存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH﹣△H>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,选择的下列方法是_____。
A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加NaHCO3固体
C.加热至100℃[其中c(H+)=1×10﹣6mol/L] D.向水中加入NH4Cl固体
(4)若浓度均为0.1mol/L、等体积的NaOH和NH3H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH都变成9,则 m_____n(填“<”、“>”或“=”)。
(5)物质的量浓度相同的⑥、⑦、⑧、⑨四种稀溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)_____。
(6)已知t℃时,Kw=1×10-12,在该温度时将pH=9的NaOH溶液aL与pH=2的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=3,则a:b=_____。
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【题目】为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是( )
A. 25 ℃时,在0~30 min内,R的分解平均速度为0.033 mol·L-1·min-1
B. 对比30 ℃和10 ℃曲线,在50 min时,R的分解百分率相等
C. 对比30 ℃和25 ℃曲线,在0~50 min内,能说明R的分解平均速度随温度升高而增大
D. 对比30 ℃和10 ℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
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【题目】电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图,如图所示。
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的__________。
a.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4 d.NaOH
(2)电解池阳极发生了两个电极反应,电极反应式分别是
Ⅰ.___________________; Ⅱ._________________;
(3)电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是__________________;
(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。
①负极的电极反应是____________________;
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是_________________;
(5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)____L。
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【题目】硒(Se)是动物必需的营养元素和植物有益的营养元素,可以形成SeO2、H2SeO3、H2SeO4等化合物。
(1)硒的原子结构示意图可表示为,则x的值为_____。
(2)向亚硒酸溶液中通入二氧化硫,有单质硒析出,写出该反应的化学方程式: _______。
(3)已知:Se(s)+H2(g)+2O2(g)=H2SeO4(s) ΔH1;
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2;
2SeO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SeO4(s) ΔH3。
则反应Se(s)+O2(g)=SeO2(g)的ΔH=____。(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)
(4)温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molH2SeO3(g),发生反应:H2SeO3(g)SeO2(g)+H2O(g) △H=+a kJ/mol。0~10min保持容器中温度不变,10min时改变一种条件,整个过程中H2SeO3(g)、SeO2(g)、H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示:
①要提高平衡时SeO2的体积分数,可采取的措施有______(填字母)。
a.容器体积不变,升高反应温度
b.使用高效催化剂
c.温度和容积不变,减小H2SeO3的起始量
d.温度不变,压缩容器体积,增大压强
②0~4min的平均反应速率v(H2O)=______;
③10min时改变的条件是_____;
④温度为T℃时,该反应的平衡常数K为______。若起始时向该容器中充入2.0mol H2SeO3(g)、1.0 mol SeO2(g)和0.15 mol H2O(g),反应达到平衡前,v(正)____(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。
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【题目】在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:SO2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)。改变容器I的反应温度,平衡时c( NO2)与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的ΔH<0
B. T1时,该反应的平衡常数为
C. 容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1时达到平衡,总压强之比小于1:2
D. 若T2<T1,达到平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%
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