【题目】醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]22H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂.实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如右图所示,且仪器2中预先加入锌粒.已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应.制备过程中发生的相关反应如下:
Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)
2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]22H2O(s)
请回答下列问题:
(1)仪器1的名称是_____________。
(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是_____________(选下面的A、B或C);目的是_____________。
A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B.先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸
C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液
(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门_____________(填“A”或“B”,下同),打开阀门_____________。
(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是_____________。
(5)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]22H2O9.4g,则该实验所得产品的产率为_____________(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。
(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的_____________,再加入碱液,调节pH至少为_____________才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L).已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31,≈4,lg2≈0.3
【答案】(1)分液漏斗;(2)C;让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化;(3)B;A;(4)过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2;
(5)83.3%;(6)空气或氧气;5.6
【解析】
试题分析:(1)根据仪器结构特征,可知仪器1为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)二价铬不稳定,极易被氧气氧化,让锌粒与盐酸先反应产生H2,让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化,故先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液,故答案为:C;让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化;
(3)利用生成氢气,使装置内气体增大,将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门B,打开阀门A,故答案为:B;A;
(4)锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是:过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2,故答案为:过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2;
(5)CrCl3为=0.06mol,得到CrCl2为0.06mol,而CH3COONa为1.5mol,由方程式可知CH3COONa足量,则得到[Cr(CH3COO)2]22H2O为0.06mol××376g/mol=11.28g,所得产品的产率为×100%=83.3%,故答案为:83.3%;
(6)向废液中通入足量的空气或氧气,将Cr2+氧化为Cr3+,铬的离子沉淀完全时,浓度应小于10-5mol/L,根据Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.3×10-31,此时溶液中c(OH-)=4×10-9,溶液pH=-lgc(H+)=-lg=5.6,故答案为:空气或氧气;5.6。
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【题目】(1)请正确表示下列化学用语:
乙炔(结构式) ;甲烷(空间构型) ;羟基(电子式) ;
C22-(电子式) _________ ;1,3-丁二烯(实验式) 。
(2)高分子化合物是由三种单体通过加聚反应而制得的。这三种单体的结构简式是 、 、 ;
(3)提纯下列物质(括号内为杂质)
①NaCl(KNO3)固体中提取NaCl固体: 。
②KNO3(NaCl)溶液中得KNO3固体: 。
③乙醇(水)混合物中得无水乙醇: 。
④溴苯(溴)混合物中得溴苯: 。
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【题目】能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)利用工业废气CO2可制取甲醇,己知常温常压下下列反应的能量关系如图:
则CO2与H2反应生成液态CH3OH 的热化学方程式为_______________________。
(2)CH4 和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g); △H1>0
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g); △H2<0
将1.0molCH4 和3.0molH2O (g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应I,CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。
① 图中的P1___P2(填“<”、“>”或“=”) ,判断的理由是________________。
② 若反应II在恒容密闭容器进行,下列能判断反应II达到平衡状态的是______(填序号)。
A.生成CH3OH 的速率与消耗CO 的速率相等 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的总物质的量不变 D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中发生反应II,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol· L-1)变化如下表所示:
2min | 5min | 10min | |
CO | 0.07 | 0.06 | 0.05 |
H2 | 0.14 | 0.12 | 0.20 |
CH3OH | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
若5min时只改变了某一条件,则所改变的条件是_______________。
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【题目】现有前四周期六种元素X、Y、Z、E、F、G,它们的原子序数依次增大,除G外,其他五种元素都是短周期元素。X、Y、E三种元素组成的化合物是实验室常用燃料,也是一种家庭常见饮品的主要成分。取F的化合物做焰色反应实验,其焰色呈黄色,G的单质是生活中常见的一种金属,GE是黑色固体。G2E是红色固体。请回答下列问题:
(1)写出基态G原子电子排布式: ;Y、Z、E、F、G的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)X、Y、Z形成3原子分子M,每个原子价层电子均达到稳定结构。M分子的结构式为 。1molM含键数目为 。
(3)根据价层电子对互斥理论(VESPR)推测:ZE2—的立体构型为 ,YE32—的中心原子杂化类型为 。
(4)Y、E、Z分别与X形成的简单化合物沸点由高到底的顺序为 (用化学式表示) 。
(5)G晶胞结构如图所示。已知立方体的棱长为apm,G 晶体密度为bg·cm-3,则阿伏加德罗常数NA= (用含a、b的代数式表示)。
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【题目】有A、B、C三种元素,已知①4 g A元素的单质与水作用,在标准状况下放出氢气2.24 L,反应中有1.204×1023个电子发生转移;②B元素可与A元素形成AB2型的离子化合物,且知A、B的离子具有相同的核外电子排布;③元素C的气态氢化物可以与其最高价氧化物对应的水化物发生非氧化还原反应生成盐,1 mol该盐含有42 mol电子。
根据以上信息填写下列空白:
(1)元素符号:A:________, B:________,C:________。
(2)A元素的离子结构示意图为____________________________________________。
(3)用电子式表示AB2的形成过程__________________________________。
(4)C的气态氢化物与B的气态氢化物反应时有___________现象发生,生成物的化学式为________,它属于________化合物。
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【题目】由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置 | |||
现象 | 二价金属A 不断溶解 | C的质 量增加 | A上有气 体产生 |
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应式是____________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_____________________________________,溶液中Cu2+向______极移动(填“B”或“C”)。
(3)当装置丙中产生3.36L(标准状况)气体时,电路中转移的电子数目为____________。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是__________。
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【题目】运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)甲醇作为一种重要的化工原料,既可以作为燃料,还可用于合成其它化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H=-29.1kJ/mol。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molCO,测得容器内的压强(p:kPa)随时间(min)的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是 。
②反应Ⅰ在5 min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(HCOOCH3)= 。
③反应Ⅱ在2 min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)= 。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1 mol CO和2mol HCOOCH3后v(正)______ v(逆)(填“>”“<”“=”),原因是________________。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1 T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是_____________________________。
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应填空:NO+CON2+CO2(有CO) 2NON2+O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775 ℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为 ;
②在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在 左右。
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【题目】有机物的结构可用“键线式”简化表示。CH3-CH=CH-CH3可简写为。有机物X的键线式为
(1)有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃, Y在一定条件能发生聚合反应,写出其化学方程式____________________________________________ 。
(2)X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有___________ 种。
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【题目】【化学—选修5:有机化学】有机物A→F有如下转化关系:
已知:①
②核磁共振氢谱显示C的分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为3:2:2:1。
③F是酯类化合物,分子中苯环上的一溴代物只有两种。
(1)A的分子式是 ,主要用途是 (写一种)。
(2)检验B中官能团的常用方法是 。
(3)D物质的名称为 。
(4)C+E→F的化学方程式是 。
(5)X与E互为同分异构体,且X有下列性质,符合条件的X有 种。
①接触NaHCO3有二氧化碳气体产生。
②与银氨溶液共热有银镜现象。
③1摩尔X与足量钠反应有1摩尔气体产生。
(6)Y与E也互为同分异构体,属于酯类化合物,分子中只含一种官能团,且苯环上的一硝基取代物只有一种,则Y的结构简式为 。
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