【题目】实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2,流程如下:
(1)操作Ⅰ使用的试剂是____________,所用主要仪器的名称是________。
(2)加入溶液W的目的是______________。用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中数据可知,理论上可选择的pH最大范围是____________。酸化溶液Z时,使用的试剂为__________。
开始沉淀时的pH | 沉淀完全时的pH | |
Mg2+ | 9.6 | 11.0 |
Ca2+ | 12.2 | c(OH-)=1.8 mol·L-1 |
(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体,下列装置中合理的是__________。
(4)常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-8;H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。某同学设计实验验证H2SO3的酸性强于H2CO3:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于___________________________。用一个化学方程式表示H2SO3酸性强于H2CO3: __________________。
【答案】四氯化碳 分液漏斗 除去溶液中的SO42- 11.0≤pH<12.2 盐酸 bd 用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等 SO2+ Na2CO3== Na2SO3+ CO2
【解析】
盐卤中首先加入氯水将溴化物氧化为溴单质,再加入萃取剂进行萃取分液,然后再蒸馏可以得到溴单质,向溶液中加入氯化钡中可以将硫酸根离子除去,用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+,加入氧化钙,氧化钙在上层清液中发生反应产生氢氧化钙,镁离子转化成氢氧化镁沉淀,过滤除去,过滤后,得到的溶液Z主要是氯化钙溶液,蒸发浓缩冷却结晶即可得到纯净的无水CaCl2。
(1)单质溴极易溶于有机溶剂,所以可以采用萃取的方法,由流程图可知单质溴在下层,因此该有机溶剂的密度要比水的大且不溶于水,萃取的主要仪器是分液漏斗;
(2)加入氯化钡溶液使硫酸根离子发生反应产生硫酸钡沉淀;分析表中数据可知pH大于11时Mg2+沉淀完全,pH大于12.2时,Ca2+开始沉淀,所以理论上可选择pH最大范围是11.0≤pH<12.2;除杂时不能引入新的杂质;
(3)CO2的密度大于空气中的,所以采用向上排空气发收集CO2气体.若采用长颈漏斗时,长颈漏斗的下端必需插入到溶液中,以防止CO2气体从长颈漏斗中挥发出来;
(4)H2SO3和H2CO3均属于二元酸,要想通过比较二者的pH来验证二者的酸性强弱,必需使二者的浓度相同,但是用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等,所以该实验设计不正确;要检验酸性强弱,可以采用多种方法,例如利用水解原理(酸越弱相应的强碱盐就越易水解),也可以利用较强的酸制取较弱的酸来检验。
实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2,应将混合物中的Mg2+、SO42-等离子除去,操作流程为:卤水中通入氯气,2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,单质溴极易溶于有机溶剂,所以可以采用萃取的方法,由流程图可知单质溴在下层,然后再蒸馏可以得到溴单质,向溶液中加入氯化钡中可以将硫酸根离子除去,用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+,加入氧化钙,氧化钙在上层清液中发生反应产生氢氧化钙,镁离子转化成氢氧化镁沉淀,过滤除去,过滤后,得到的溶液Z主要是氯化钙溶液,蒸发浓缩冷却结晶即可得到纯净的无水CaCl2。
(1)氯气具有强氧化性,通入氯气后可以将溶液中的Br-氧化溴单质,2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,因为单质溴极易溶于有机溶剂,所以可以采用萃取的方法,萃取的主要仪器是分液漏斗.由流程图可知单质溴在下层,因此该有机溶剂的密度要比水的大且不溶于水,所以该试剂是CCl4;
(2)由于SO42-会与Ca2+结合形成微溶性的硫酸钙而影响氯化钙的制备,因此必需除去,应先加入氯化钡溶液使硫酸根离子发生反应产生硫酸钡沉淀,来除去硫酸根离子,由表中数据可知pH大于11时Mg2+沉淀完全,pH大于12.2时,Ca2+开始沉淀,所以理论上可选择pH最大范围是11.0≤pH<12.2;因为不能引入新的杂质,所以酸化溶液Z时,使用的试剂应该为盐酸;
(3)实验室制取CO2的特点是固体和液体反应且不需要加热,由于盐酸易挥发,因此在收集之前需要出去挥发出HCl气体,因为CO2的密度大于空气中的,所以采用向上排空气发收集CO2气体.若采用长颈漏斗时,长颈漏斗的下端必须插入到溶液中,以防止CO2气体从长颈漏斗中挥发出来,因此选项b、d正确,故答案为:bd;
(4)H2SO3和H2CO3均属于二元酸,要想通过比较二者的pH来验证二者的酸性强弱,必需使二者的浓度相同,但是SO2和CO2气体溶于水后的饱和溶液其浓度显然不相等(因为二者的溶解度不同),所以该实验设计不正确;要检验酸性强弱,可以采用多种方法,例如:
方案一:配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液,用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH。前者的pH小于后者,证明H2SO3酸性强于H2CO3;
方案二:将SO2气体依次通过NaHCO3(Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水.品红溶液不褪色、且澄清石灰水变混浊,证明H2SO3酸性强于H2CO3,
方案三:将CO2气体依次通过NaHSO3(Na2SO3)溶液、品红溶液.品红溶液不褪色,证明H2SO3酸性强于H2CO3,故答案为:SO2和CO2气体溶于水后的饱和溶液其浓度不相等,不能用于比较pH。用一个化学方程式表示H2SO3酸性强于H2CO3:SO2+ Na2CO3== Na2SO3+ CO2。
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【题目】化合物F是一种食品保鲜剂,可按如下途径合成:
已知:RCHO+CH3CHO
RCH(OH)CH2CHO。
试回答:
(1)A的化学名称是_________,A→B的反应类型是_________。
(2)B→C反应的化学方程式为_____________________________。
(3)C→D所用试剂和反应条件分别是_____________。
(4)E的结构简式是______________。F中官能团的名称是________________。
(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有______种。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为______________。
(6)写出用乙醇为原料制备2-丁烯醛的合成路线(其他试剂任选):_____________。
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【题目】历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式如下,下列关于靛蓝的叙述中错误的是
A. 该物质是高分子化合物
B. 靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
C. 它的分子式是C16H10N2O2
D. 它是不饱和的有机物
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【题目】如图是中学化学中常见四种物质在一定条件下的转化关系(其他产物已略去)。根据所学知识,回答下列问题:
(1)若B、X都是气体单质,C遇空气变为红棕色气体,A遇湿润的红色石蕊试纸变蓝,A在纯氧气中点燃可生成单质B,则A是____。写出反应A→C的化学方程式_______
(2)若A是地壳中含量第二位的金属单质,X是一种常见最高价易挥发的含氧酸,常温下,发生如图转化关系,则X是____(填化学名称),B是____,写出反应A→C的离子方程式:______;C→B的离子方程式:_______。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数为NA
B. 17 g H2O2含有0.5NA个非极性共价键
C. 常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中产生H2分子的个数为NA
D. 标准状况下,22.4LCl2溶于水转移的电子数为NA
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【题目】某同学购买了一瓶“84消毒液”,包装说明如下,请根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是( )
A. 该“84消毒液”的物质的量浓度约为4.0 mol·L-1
B. 一瓶该“84消毒液”敞口放置一段时间后浓度会变小
C. 取100 mL该“84消毒液”稀释100倍用以消毒,稀释后溶液中c(Na+)约为0.04mol·L-1
D. 参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制含25%NaClO的消毒液480 mL,需要称量的NaClO固体质量为143 g
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【题目】(1)给定条件下的下列四种物质:①常温下112mL液态水,②含有40mol电子的NH3, ③含有16NA个共价键的乙醇,④4g氦气,则上述物质中所含分子数目由多到少的顺序是________________(填序号)。
(2)某混合气体只含有氧气和甲烷,在标准状况下,该气体的密度为1.00g/L,则该气体中氧气和甲烷的体积比为________。
(3)标准状况下,VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL),所得溶液密度为ρg/mL, 则所得溶液中溶质物质的量浓度是________ mol/L 。
(4)将100mLH2SO4和HCl混合溶液分成两等份,一份中加入含0.2molNaOH溶液时恰好中和完全,向另一份中加入含0.05molBaCl2溶液时恰好沉淀完全,则原溶液中c(Cl-)=_________。
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【题目】A、B、C、D、E为元素周期表中前三周期的主族元素,它们的原子序数按A、B、C、D、E的顺序增大。A的最外层电子数是次外层电子数的2倍,C与E最外层电子数相等,E的最高价氧化物中含氧60%,D与C可形成D2C、D2C2两种离子化合物。填写下列空白:
(1)写出上述五种元素的元素符号:A___,B___,C___,D____,E___。
(2)写出D2C2的电子式_________,AC2的结构式___________。
(3)用电子式表示 AC2化合物的形成过程__________________。
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【题目】已知化学反应A2(g)+ B2(g) = 2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是
A.每生成2分子AB吸收bkJ热量
B.断裂1molA—A和1molB—B键,放出akJ能量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应热△H=+(a-b)kJ/mol
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