【题目】氯气、氨气和二氧化硫三种气体均是重要的化工原料且都会对环境造成污染,某课外活动小组拟探究三者的部分性质。
Ⅰ.利用如图装置探究干燥的氯气与氨气之间的反应。
(1)请从备选装置中选择适当的装置连入虚线框中,组成一套完整的探究干燥的氯气与氨气之间的反应的装置,用备选装置序号填空:B___、D__、E__。
(2)装置A中的烧瓶内固体宜选用__(选填以下选项的字母)。
A 烧碱 B 生石灰
C 二氧化硅 D 五氧化二磷
(3)实验时先打开a、c活塞,关闭b活塞,向烧瓶中先通入氨气,然后关闭c活塞,打开b活塞,再向烧瓶中通入氯气,实验中装置C的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,试推测发生反应的化学方程式为8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。实验完毕后观察到C烧瓶内还有黄绿色气体,简述如何处理才能不污染环境____________________。
Ⅱ.探究干燥的氯气和SO2的反应:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ·mol-1。硫酰氯(SO2Cl2)通常条件下为无色液体,熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,在潮湿空气中“发烟”,100 ℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。该小组同学用A装置制取SO2,分液漏斗中加入浓硫酸,圆底烧瓶中加入Na2SO3固体,B选择备选装置Ⅱ,将C装置用如图所示的装置甲替换,其余的装置不变来完成探究实验。
(4)装置甲中仪器G的名称为____________,甲中活性炭的作用是____。
(5)如果去掉装置B、D,则在甲的三颈烧瓶中可能发生反应的化学方程式为__________。
(6)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有____(填序号)。
A 先通冷凝水,再通气
B 控制气流速率,宜慢不宜快
C 若三颈烧瓶发烫,可适当降温
D 加热三颈烧瓶
【答案】Ⅰ Ⅱ Ⅲ AB 打开活塞c,再打开活塞a或b,向C装置的烧瓶中鼓入足量空气 冷凝管(或球形冷凝管) 催化剂 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl ABC
【解析】
(1)要探究的是干燥的氯气与氨气之间的反应,由题给装置图可知A和F分别是制氨气和氯气的装置,制得的氯气中混有HCl和水蒸气,故通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除掉氯化氢,通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氯气,制得的氨气中也混有水蒸气,氨气用碱石灰干燥,故B、D、E处分别选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;
(2)装置A是以浓氨水和固体药品为原料来制取氨,故可选择的适宜的固体药品为烧碱或者生石灰,二者与浓氨水混合都可以使氨气逸出,故选A、B;
(3)根据实验现象装置C的烧瓶内有白烟生成可知氯气和氨气反应生成了NH4Cl,则发生了氧化还原反应,Cl元素化合价降低,则N元素化合价升高,有N2生成,据此可写出化学方程式:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;
(4)装置甲中仪器G的名称为冷凝管(或球形冷凝管),根据此反应要在催化剂条件下进行,可知甲中活性炭作催化剂;
(5)如果去掉装置B、D,就会有水蒸气混入甲中,则可能发生反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(6)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有先通冷凝水,再通气,可以减少产品的挥发损失;控制气流速率,宜慢不宜快可以让反应更充分;因为此反应为放热反应,而生成的产物100 ℃以上开始分解,所以当三颈烧瓶发烫时,可适当降温,所以答案为A、B、C。
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【题目】由—CH3、—COOH、—OH、四种基团中的两种组成的化合物中,与过量的NaOH溶液发生反应,反应后向所得产物中再通入二氧化碳也能反应的物质的种类有
A.1种B.2种
C.3种D.4种
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【题目】N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如图所示,用、、分别表示N2、H2、NH3,下列说法正确的是( )
A.使用催化剂时,合成氨的反应放出的热量减少
B.在该过程中,N2、H2 断键形成 N 原子和 H 原子
C.在该过程中,N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3
D.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
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【题目】锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下,下列叙述正确的是
A. 该电池工作时Li+向负极移动
B. Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液
C. 电池充电时间越长,电池中Li2O 含量越多
D. 电池工作时,正极可发生: 2Li+ +O2+ 2e-=Li2O2
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【题目】砷及其化合物有着广泛的用途。砷有两种常见的弱酸,砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)。已知砷酸(H3AsO4)的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40(pKa=-lgKa)。回答下列问题:
(1)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
As(s)+O2(g)=As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH=______。
(2)写出砷酸(H3AsO4)的第二步电离方程式_______。
(3)NaH2AsO4溶液呈___(填“酸性”“中性”或“碱性”),试通过计算说明_______。
(4)亚砷酸(H3AsO3)水溶液中存在多种微粒形态,各种微粒分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与溶液的pH关系如图所示。
以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.2~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_______。
(5)某化学兴趣小组同学欲探究可逆反应:AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O。设计图Ⅱ所示装置。实验操作及现象:按图Ⅱ装置加入试剂并连接装置,电流由C2流入C1。当电流变为零时,向图Ⅱ装置左边烧杯中逐滴加入一定量2 mol·L-1盐酸,发现又产生电流,实验中电流与时间的关系如图Ⅲ所示。
①图Ⅲ中AsO43-的逆反应速率:a__(填“>”“<”或“=”)b。
②写出图Ⅲ中c点对应图Ⅱ装置的正极反应式______。
③能判断该反应达到平衡状态的是__。
a 2v(I-)正=v(AsO33-)逆 b 溶液的pH不再变化
c 电流表示数变为零 d 溶液颜色不再变化
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【题目】现有三种有机物甲、乙、丙,其结构如图所示:
下列有关说法中错误的是
A.甲、乙、丙都是芳香族化合物,只有两种能与碳酸氢钠溶液反应
B.只用碳酸氢钠溶液和银氨溶液能检验甲、乙、丙
C.与足量氢气反应,相同物质的量的甲、乙、丙消耗氢气的物质的量之比为3∶4∶3
D.甲的化学式为C11H14O2,乙含有两种含氧官能团
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【题目】我国“蛟龙号多次刷新“中国深度”,为我国深海矿物资源的开发奠定了坚实的基础。黄铜矿(主要成分为CuReS2)是海洋矿物中的一种,它是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。请回答下列问题:
(1)“蛟龙”号外壳用特殊的钛合金材料制成,它可以在7000米的深海中承受710吨的重量。下列说法正确的是___。
A.金属钛属于主族元素
B.钛合金强度不是很大
C.制备钛铝合金时可在空气中将两种金属熔化后混合而成
D.已知金属钛能与H2O反应,可用电解熔融二氧化钛冶炼金属钛
(2)利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuReS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2若CuReS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是___。(填元素符号),生成1molFe2O3时转移电子的物质的量为___。
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3,方法为①用过量稀盐酸浸取炉渣,过滤。②先将滤液氰化,再向其中加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煆烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题:
a.①中过滤的目的是___,过滤需要的仪器有___。
b.除去A13+的化学方程式为___。
c.②中将滤液氧化常常选用H2O2,其反应的离子方程式为___。
(4)将Cu放入0.1molL-1FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为___。
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【题目】人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(1)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种为:
Ⅰ Ⅱ
①这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能_______,而Ⅰ不能。
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.与溴水发生加成反应
c.与溴发生取代反应 d.与氢气发生加成反应
②C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示),该结构的二氯代物有____种。
(2)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8,请你判断它的结构简式可能是下列中的____。
(3)根据第(2)小题中判断得到的萘的结构简式,它不能解释萘的下列事实中的____。
A.萘不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.萘能与H2发生加成反应
C.萘分子中所有原子在同一平面内 D.一溴代萘(C10H7Br)只有两种同分异构体
(4)现代化学认为萘分子碳碳之间的键是__________。
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【题目】按官能团的不同,可以对有机物进行分类,请指出下列有机物的种类(填写字母),填在横线上。
(1)CH3CH2CH2COOH____;(2)____;(3)____;(4)____;(5)____;(6)____。
A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.醚 E.酚 F.醛 G.羧酸 H.芳香烃 I.酯 J.卤代烃 K.醇
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