【题目】草酸是一种重要的化工原料。某学习小组为探究草酸的性质,查阅了有关资料,草酸的部分性质如下表:
物质 | 性质 |
| 易溶于水和乙醇,微溶于乙醚,不溶于苯和氯仿。 熔点为,时开始升华,时开始分解。 有毒,具有腐蚀性,二元弱酸。 草酸与浓硫酸混合加热产生、CO和。 草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。 |
实验Ⅰ:根据图提供的仪器和试剂,设计实验证明草酸的受热分解产物中含有和部分夹持仪器和加热装置省略
(1)仪器a的名称是_____________。
(2)各装置的正确连接顺序为装置可重复使用________________________________尾气处理。________________
(3)用图中装置C的作用是____________________________。
(4)连接好装置进行的实验时,要先加热________填“A”“B”“C”“D”“E”或“F”装置,能证明分解产物中有CO的实验依据是___________________。
(5)某同学查阅资料发现,用氯化钯磷钼酸溶液可检验一氧化碳。一氧化碳与氯化钯溶液反应,生成了黑色的金属钯固体,反应的化学方程式是___________________________。
实验 Ⅱ:草酸与甲醇在浓硫酸存在下酯化生成草酸二甲酯。反应为。在装有搅拌器、分水器的反应瓶中,加入草酸,无水甲醇,苯,浓硫酸,搅拌下加热回流共沸脱水20小时,后转移到烧杯中冷却,按如图所示流程提纯。
(6)提纯过程中用的碳酸钠溶液洗涤的作用是__________________________。
流程中纯化的方法为________________。
产率为____________精确到。
【答案】圆底烧瓶 除去中的草酸 装置B中红色氧化铁变黑,装置D的澄清石灰水变浑浊 除去硫酸或硫酸、草酸和甲醇 重结晶
【解析】
根据装置图回答仪器a名称。
为证明草酸的受热分解产物中含有和CO,先将混合气体通入无水酒精除去升华出来的草酸,再通入澄清的石灰水检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体,再用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再将洗涤后的气体进行干燥,然后将气体再通过盛有红色氧化铁的装置,一氧化碳和红色的氧化铁反应生成铁和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳。
根据表格知,草酸时开始升华,草酸和氢氧化钙反应生成的草酸钙不溶于水,所以制取的气体中含有草酸蒸气而干扰二氧化碳的检验,要检验二氧化碳首先要除去草酸蒸气。
一氧化碳和氧气的比例在一定范围内易产生爆炸,为防止产生安全事故发生,应先用生成的气体除去装置中的氧气;一氧化碳具有还原性,能还原红色的氧化铁生成铁单质,且生成二氧化碳。
一氧化碳与氯化钯溶液反应,生成了黑色的金属钯粉末,一氧化碳被氧化为,氯化钯中的氯元素变为HCl;
酯化反应后的混合液体中除了草酸二甲酯外,还有草酸、甲醇、硫酸与水,先水洗除去大部分的硫酸、草酸和甲醇,有机层再用的碳酸钠溶液洗涤再除去全部的硫酸、草酸和甲醇,再次用水洗除去残留的碳酸钠,其中每一步的操作都是分液。纯化方法为重结晶。根据题意可知反应中甲醇过量,应用草酸计算产率。
根据仪器a结构可得a为圆底烧瓶。
为证明草酸的受热分解产物中含有和CO,先将混合气体通入无水酒精除去升华出来的草酸,再通入澄清的石灰水检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体,再用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再将洗涤后的气体进行干燥,然后将气体再通过盛有红色氧化铁的装置,一氧化碳和红色的氧化铁反应生成铁和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳,所以其排序是尾气处理。
根据表格知,草酸时开始升华,草酸和氢氧化钙反应生成的草酸钙不溶于水,二氧化碳和氢氧化钙反应也生成碳酸钙沉淀,所以制取的气体中含有草酸蒸气而干扰二氧化碳的检验,要检验二氧化碳首先要除去草酸蒸气,所以C的作用是除去中的草酸。
一氧化碳和氧气反应在一定范围内易产生爆炸,为防止产生安全事故发生,应先用生成的气体除去装置中的氧气,所以应先加热A后加热B;一氧化碳具有还原性,能还原红色的氧化铁生成铁单质和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以反应现象是装置B中红色氧化铁变黑,装置D的澄清石灰水变浑浊。
一氧化碳与氯化钯溶液反应,生成了黑色的金属钯粉末,一氧化碳被氧化为,氯化钯中的氯元素变为HCl,反应的化学方程式是。
酯化反应后的混合液体中除了草酸二甲酯外,还有草酸、甲醇、硫酸与水,先水洗除去大部分的硫酸、草酸和甲醇,有机层再用的碳酸钠溶液洗涤再除去全部的硫酸、草酸和甲醇,再次用水洗除去残留的碳酸钠,其中每一步的操作都是分液。
纯化方法为重结晶。
根据题意可知反应中甲醇过量,应用草酸计算,根据方程式可知,的草酸理论上应生成草酸二甲酯,草酸二甲酯的质量为g,产率。
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【题目】已知mX(g)+nY(g)gZ(g)的ΔH<0,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是
A.升高温度,平衡将正向移动
B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小
D.增加X的物质的量,Y的转化率降低
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【题目】氨是最重要的化工产品之一,其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高氨的产量,降低能耗作各种有益的探究;氨在工业上有广泛用途。
(1)合成氨用的H2可以CH4为原料制得。已知相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 351 | 1076 | 463 | 413 |
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式__________。
(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是___。
(3)在425℃、A12O3作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得(CH3)2NH。(CH3)2NH显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液中各离子浓度由小到大的顺序为___。
(4)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式4NH3+3O2=2N2+6H2O,负极电极反应式为___。
(5)如图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。(注:脱氮率即氮氧化物转化率)
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则上述反应的表达式KP=_______。
②以下说法正确的是_________。
A.上述反应的正反应为吸热反应
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
D.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
(6)氨气制取尿素的合成塔中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。图中为合成塔中不同氨碳比a和水碳比b时二氧化碳转化率(x%),a宜控制在4.0左右,理由是__________。
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【题目】常温下,某澄清透明的溶液中可能存在:Fe2+、Cu2+、Mg2+、SO32-、Br-、SO42-等离子中的一种或几种,现进行如下实验:
下列说法不正确的是:
A.溶液中一定不存在Mg2+、Cu2+B.溶液中一定不存在SO32-
C.溶液中一定存在Fe2+、Br-、SO42-D.沉淀B中可能含有氢氧化镁,肯定含有氢氧化铁
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【题目】下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系如图,则下列说法正确的是( )
A . Z、N两种元素形成的化合物熔融状态下可以导电
B.X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比,前者较低
C.Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液中
D.由X与M两种元素组成的化合物能与水反应
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【题目】具有独有的脱色能力,适用于印染、造纸行业的污水处理。在加热条件下遇水剧烈水解。和均不溶于、、苯。回答下列问题:
(1)由制得干燥的过程如下:
向盛有的容器中加入过量液体,易水解,加热,获得无水。
将无水置于反应管中,通入一段时间的氢气后加热,生成。
中加入获得无水的化学方程式为_______________________。已知该反应为非氧化还原反应
中通入一段时间的氢气后再加热的目的是_____________________________________。
(2)利用反应,制取无水。在三颈烧瓶中加入无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围内加热,冷却、分离、提纯得到粗产品,实验装置如图。加热装置略去
仪器B的名称是 ______________。反应前需向A中通入N的目的是_____________。
反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经________、_______、干燥后,得到FeCl粗产品。
该装置存在的不足之处是___________________________________________________。
的纯度测定。
取样品配制成溶液;用移液管移取所配溶液,放入锥形瓶内并加水200mL;往上述锥形瓶中加入硫酸锰溶液,用酸性标准溶液滴定,终点时消耗酸性标准溶液。
滴定至终点的判断依据是_______________________________________________。
若所配溶液中为消耗的酸性高锰酸钾标准溶液的毫升数,_____。
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【题目】用如右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B. ②中选用品红溶液验证SO2的生成
C. ③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D. 为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
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【题目】蛇纹石矿可以看作由MgO、、和组成。某实验小组设计如下流程欲分别制得单质Al、Fe、Mg和Si。
有关氢氧化物沉淀的pH见下表:
金属阳离子 | 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物完全沉淀时的pH |
1.9 | 3.2 | |
| 9.4 | 11.6 |
(1)蛇纹石中所含的氧、镁、硫、铝这几种元素的简单离子的半径由小到大的顺序_____,滤液A中含有的阳离子有 _________。
(2)硅元素在周期表中的位置______,二氧化碳的电子式___________。
(3)操作②中反应的化学方程式为 ____,操作④中生成沉淀G的离子方程式为 _____。
(4)操作⑤中调节pH到时,可以用到的试剂填序号____________。
a、NaOH b、氨水 c、MgO d、Mg(OH)2
(5)从滤液H制取金属Mg的流程如下:
流程中冶炼镁的方法是__________,在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O制取无水氯化镁的原因是__________。
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【题目】(1)配制500mL浓度为溶液,需称取固体____g,然后再加入适量水,将上述固体溶解,待__________后,再转移到______中,定容,摇匀。
(2)在实验(1)中,其他操作均正确,但定容时俯视刻度线,会导致所配制的溶液中溶质的物质的量浓度_____(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
(3)在实验(1)中,转移NaOH溶液至容量瓶中时洒落少许,则所配制的溶液中溶质的物质的量浓度______。
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