【题目】POC13常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POC13并测定产品含量的实验过程如下:
I.实验室制备POC13。
采用氧气氧化液态PCl3法制取POC13,实验装置(加热及夹持仪器略)如图:
资料:①Ag+SCN-==AgSCN↓:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);
②PCl3和POC13的相关信息如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -112.0 | 76.0 | 137.5 | 两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢 |
POC13 | 2.0 | 106.0 | 153.5 |
(1)B中所盛的试剂是________,干燥管的作用是_____________________。
(2)POC13遇水反应的化学方程式为____________________________。
(3)装置B的作用除干燥O2外,还有_____________________________。
(4)反应温度要控制在60~65℃,原因是:____________________________。
II.测定POC13产品的含量。
实验步骤:
①制备POC13实验结束后,待三颈瓶中的液体冷却至室温,准确称取30.7g POC13产品,置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100. 00 mL溶液。
②取10. 00 mL溶液于锥形瓶中,加入10.00 mL 3.2mol/L AgNO3标准溶液。
③加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
④以X为指示剂,用0.2 mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去l0.00 mLKSCN溶液。
(5)步骤③中加入硝基苯的作用是__________________________。
(6)步骤④中X为____________________ 。
(7)反应中POC13的百分含量为_________,通过__________(填操作)可以提高产品的纯度。
【答案】 浓硫酸 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 平衡压强、观察O2的流速 温度过低,反应速度太慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低 防止在滴加KSCN溶液时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 Fe3+ 50% 蒸馏
【解析】(1)参与反应的氧气必须是干燥的,因此B中所盛的试剂是浓硫酸,用来干燥氧气;干燥管中碱石灰的作用是吸收多余的未发生反应的氯气,同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶而使PCl3水解;(2)PC13遇水会发生反应,根据原子守恒可知反应的方程式为PC13+3H2O=3HCl+H3PO3;(3)B装置导管和大气相连,则B的作用还有平衡压强、观察O2的流速;(4)由于温度过低,反应速度太慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低,所以反应温度要控制在60~65℃;(5)实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银,防止沉淀转化生成AgSCN而导致数据不准确。如无此操作,部分AgCl沉淀会转化为Ag+,使所测Cl元素含量将会偏低;(6)由于是用NH4SCN溶液滴定溶液中过量的Ag+,而Fe(SCN)3溶液是血红色溶液,所以可用含有Fe3+的NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,当溶液中Ag+反应完全后,再滴加的NH4SCN溶液就会与溶液中的Fe3+作用,使溶液变为血红色,即滴定终点的现象为溶液由无色变为血红色,且30s不褪色;(7)根据物质的元素组成及关系式可知POCl3~3HCl~3Ag+,n(Ag+)=0.032mol-0.002mol=0.03mol,n(POCl3)= 0.01mol,所以三氯氧磷的含量为;由于POCl3能溶于PCl3,二者在室温下都是液体,而且二者的沸点不同,因此可以通过蒸馏的方法提高产品的纯度。
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【题目】下列具有特殊性能的材料中,由主族和副族元素组成的是
A. 半导体材料砷化镓
B. 吸氢材料镧镍合金
C. 透明陶瓷材料硒化锌
D. 新型纳米材料氮化镓
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【题目】X、Y、Z是短周期元素,原子半径的大小:r(Y)>r(X)>r(Z),三种元素的原子序数之和为15;X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如下图所示转化关系,其中R为10电子分子,是一种常见的无机溶剂。下列说法不正确的是
A. X元素位于周期表中的第16列
B. X的氢化物沸点一定高于Y的氢化物的沸点
C. X、Y、Z元素可以组成一种分子式为Z2Y2X4的化合物,其水溶液中水的电离受到了抑制
D. X、Y、Z元素两两之间均能形成原子个数比为1 : 1的化合物
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【题目】[2017江苏]铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_____________________。
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【题目】硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,而SO2直接排放会对环境造成危害。
Ⅰ.已知:重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
BaSO4(s)+4C(s) BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2 kJ·mol1
BaS(s) Ba(s)+S(s) ΔH=+460 kJ·mol1
已知:2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=221 kJ·mol1
则:Ba(s)+S(s)+2O2(g) BaSO4(s) ΔH=_____________。
Ⅱ.SO2的尾气处理通常有以下几种方法:
(1)活性炭还原法
反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。
反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分图象如图:
①0~20 min反应速率表示为v(SO2)=________;
②30 min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是________;
③40 min时,平衡常数K=________。
(2)亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为__________________;
②常温下,当吸收至NaHSO3时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是________(填序号)。
a.c(Na+)+c(H+)>c()+c(
)+c(OH)
b.水电离出c(H+)=1×108 mol/L
c.c(Na+)>c()>c(H+)>c(
)
(3)电化学处理法
①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的反应式为__________________;
②当电路中转移0.02 mol e时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加____mol离子。
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【题目】天然橡胶和香料柑青酸甲酯衍生物F的合成路线如下:
已知:①RCHO+R′CH2CH=CH2
②(R、R′可以是氢原子、烃基或官能团)
(1)F在一定条件下能发生________、________、________等反应(任写3个)
(2)试剂a的名称是________;
(3)关于试剂b的下列说法不正确是________(填字母序号).
a.存在顺反异构体b.难溶于水
c.能发生取代、加成和氧化反应d.不能与NaOH溶液发生反应
(4)C发生反应生成D的反应类型是________;
(5)B与试剂E反应生成F的化学方程式是______________________________________________;
(6)C的结构简式是______________________________;
(7)分子中含有和
结构的D的所有同分异构共有________种(不包括顺反异构体),写出其中任意两种的结构简式___________________________、_________________________。
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【题目】常溫下,浓度均为1.0mol/L的HX溶液、HY溶液、HY和 NaY的混合溶液,分别加水稀释,稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A. HX是强酸,溶液每稀释10倍,pH始终增大1
B. 常温下HY的电离常数为1.0×10-4
C. 溶液中水的电离程度:a点大于b点
D. c 点溶液中:c(Na+)>c(Y-)>c(HY)>c(H+)>c(OH-)
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【题目】食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。实验室提纯NaCl的流程如下:
(1)欲除去溶液I中的杂质,写出A所代表的多种试剂,按滴加顺序依次为I. NaOH;II.____;III._________(填化学式)。
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的化学方程式:
①加入试剂I:_______。 ②加入盐酸:_______。
(3)操作a、b中均用到的玻璃仪器是______(填仪器名称),操作c的名称为_____。
(4)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为_____(从提供的试剂中选)。
(5)若上述流程中未进行操作b,即直接向溶液I中加盐酸到pH为4~5,过滤,得到沉淀X和溶液Y,则沉淀X为______(写离子符号),溶液Y仍含有的杂质金属离子是_______(写离子符号)。
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【题目】一定温度时,Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+等四种金属离子(M2+)形成硫化物沉淀所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列有关判断不正确的是 ( )
A. 该温度下,Ksp(MnS)大于1.0×10-35
B. 向含Mn2+、Zn2+的稀溶液中滴加Na2S溶液,Mn2+最有可能先沉淀
C. 向c(Fe2+)=0.1mol·L-1的溶液中加入CuS粉末,有FeS沉淀析出
D. 该温度下,溶解度:CuS>MnS>FeS>ZnS
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