【题目】亚硝酰氯(NOC1)的沸点为-5.5℃,具有刺鼻恶臭味,在潮湿空气中易水解,溶于浓硫酸,是有机合成中的重要试剂。某同学用如图装置,由NO与干燥纯净的Cl2反应制备NOCl。
己知:①Cl2沸点为-34.6℃,NO2Cl沸点为-15℃②2NO+Cl2=2NOC12NO2+Cl2=2NO2Cl
回答下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式为______。
(2)图中实验装置的连接顺序为:a→_______。
(3)实验时,先制取氯气使充满除A、B、C外的整套装置,目的是______;装置中充满氯气后,下—步是制取NO,具体操作是______;E中冰盐水的温度可低至-22℃,其作用是______。
(4)该同学的实验设计可能的不足之处是______(答出一条即可)。
(5)若无C装置,则不利于NOCl的制备,主要原因是______(用化学方程式表示)。
【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O d、e—b、c—i、j—f、g—h 排出装置中的空气中 打开止水夹,并将铜丝插入稀硝酸 将NOCl冷凝为液态 B、C上部的空气会将NO氧化(或E中制得的NOCl产品中可能混有少量NO2Cl) NOCl+H2O=HNO2+HCl
【解析】
由干燥纯净的氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl。根据装置图,由二氧化锰与浓盐酸制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,需要用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用浓硫酸干燥,由A用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,故B用水净化NO,装置C用浓硫酸干燥,将氯气和NO干燥后在装置D中发生反应,在冰盐水冷却的E装置中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,可以用氢氧化钠溶液吸收尾气;NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,据此分析解答。
(1)铜与稀硝酸制备NO,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(2)由二氧化锰与浓盐酸制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,需要首先用饱和食盐水吸收氯化氢气体,再用浓硫酸干燥,则a连接d、e-b、c,将干燥后的氯气和NO在装置D中发生反应,在冰盐水冷却的E中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,故c-i、j-f、g-h,故答案为:d、e-b、c-i、j-f、g-h;
(3)NO能够与空气中的氧气反应,需要排除装置中的空气,实验时,先制取氯气,使氯气充满除A、B、C外的整套装置,装置中充满氯气后,打开止水夹,并将铜丝插入稀硝酸中,制备NO,E中冰盐水将NOCl冷凝为液态,便于收集;故答案为:排出装置中的空气;打开止水夹,并将铜丝插入稀硝酸中;将NOCl冷凝为液态;
(4)NO遇空气中的氧气被氧化,B、C上部的空气会将NO氧化,不利于反应,故答案为:B、C上部的空气会将NO氧化;
(5)若无C装置,NOCl与水蒸气发生水解反应:NOCl+H2O=HNO2+HCl,故答案为:NOCl+H2O=HNO2+HCl。
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【题目】化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2﹣甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:
下列有关X、Y的说法正确的是( )
A.X分子中所有原子一定在同一平面上
B.Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子
C.X、Y均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.可以用FeCl3溶液鉴别X和Y
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【题目】如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式为________________________。
(2)石墨(C)极的电极反应式为_______________________。
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体的体积为________L;丙装置中阴极析出铜的质量为________ g。
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。
若用于制漂白液,a为电池的________极,电解质溶液最好用)________________
若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用________作电极。
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【题目】有机物Ⅰ是有机合成中间体,如可合成J或高聚物等,其合成J的线路图如图:
已知:①,A苯环上的一氯代物只有2种
②有机物B是最简单的单烯烃,J为含有3个六元环的酯类
③(
、
为烃基或H原子)
回答以下问题:
(1)A的化学名称为_____;E的化学式为_____。
(2)的反应类型:____;H分子中官能团的名称是____。
(3)J的结构简式为____。
(4)写出I在一定条件下生成高聚物的化学反应方程式____。
(5)有机物K是G的一种同系物,相对分子质量比G少14,则符合下列条件的K的同分异构体有___种(不考虑立体异构)。
a.苯环上只有两个取代基
b.既能发生银镜反应也能与溶液反应
写出其中核磁共振氢谱有6个峰,峰面积之比为2:2:1:1:1:1的结构简式____。
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【题目】已知常温下,Ksp(NiS)≈1.0×10-21,Ksp(ZnS)≈1.0×10-25,pM=-lgc(M2+)。向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,溶液中pM与Na2S溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.图像中,V0=40,b=10.5
B.若NiCl2(aq)变为0.2mol·L-1,则b点向a点迁移
C.若用同浓度ZnCl2溶液替代NiCl2溶液,则d点向f点迁移
D.Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
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【题目】NA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )
A.38g3H2O2中含有3NA共价键
B.标准状况下,2.24L F2通入足量饱和食盐水中可置换出0.1NA个Cl2
C.常温下,将5.6g铁块投入足量浓硝酸中,转移0.3NA电子
D.1L 0.5mol·L1 pH=7的CH3COONH4溶液中NH4+数目为0.5NA
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【题目】下列化学用语书写正确且能合理解释事实的是 ( )
A.由H和Cl形成共价键的过程:
B.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
C.向淀粉碘化钾溶液中滴加稀硫酸,在空气中放置一段时间后,溶液变蓝:4H+ +4I- +O2=2I2 +2H2O
D.向含0.1 mol FeBr2的溶液中通入0.1 mol Cl2:2Fe2++4Br-+3C12=2Fe3++2Br2+6C1-
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【题目】某地菱锰矿的主要成分为MnCO3,还含有少量的FeCO3、CaCO3、Al2O3等杂质。工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示:
已知:MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O.
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 |
(1)焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。焙烧时适宜的温度为___________左右;800℃以上锰的浸取率偏低,可能的原因是___________。
(2)净化包含三步:①加入少量MnO2,添加少量MnO2的作用是____________。发生反应的离子方程式为___________。
②加氨水调pH,溶液的pH范围应调节为___________~8.1之间。生成的沉淀主要是___________。
③加入MnF2,沉淀除去Ca2+,若溶液酸度过高,Ca2+沉淀不完全,原因是___________。
(3)碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为____________。
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【题目】关于氢键,下列说法正确的是
A.分子中有N、O、F原子,分子间就存在氢键
B.因为氢键的缘故,熔沸点高
C.NH3的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键
D.“可燃冰” 甲烷水合物(8CH4·46H2O)中CH4与H2O之间存在氢键
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