【題目】間氯苯甲醛是新型農藥、醫藥等有機合成的中間體,是重要的有機化工產品。實驗室制取間氯苯甲醛的過程如下。
Ⅰ.Cl2的制備
舍勒發現氯氣的方法至今還用于實驗室制備氯氣。本實驗中利用該方法制備Cl2。
(1)該方法可以選擇圖中的_____(填字母標號)為Cl2發生裝置,反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為_______。
(2)選擇圖中的裝置收集一瓶純凈干燥的Cl2,接口的連接順序為a→___________(按氣流方向,填小寫字母標號)
(3)試用平衡移動原理解釋用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl的原因:_____________________。
Ⅱ.間氯苯甲醛的制備
反應原理:
實驗裝置和流程如圖所示:
(4)圖中儀器A的名稱是_____________。
(5)間氯苯甲醛的制備過程中,二氯乙烷的作用是________________________;該實驗要求無水操作,理由是____________________________________________;該實驗有兩次恒溫過程,為控制反應溫度儀器A處可采用________加熱的方法。
【答案】B 1:2 g,f→d,e→b,c→h Cl2溶于水,存在如下可逆反應:,在飽和食鹽水中,c(Cl-)較大,使平衡左移,氯氣溶解度減小,而氯化氫氣體極易溶于水被吸收 三頸燒瓶 做溶劑,增大反應物和催化劑間的接觸面積,使其充分反應 防止三氯化鋁水解和氯水氧化苯甲醛 水浴
【解析】
實驗室制備氯氣為二氧化錳和濃鹽酸反應,條件加熱,啟普發生器不能用于加熱反應;在收集氯氣過程中,要先用飽和食鹽水吸收揮發的氯化氫,然后用濃硫酸干燥,最后用排空氣法收集,尾氣用堿石灰吸收。
(1)實驗室Cl2的制備選用二氧化錳和濃鹽酸進行加熱,屬于固液加熱型裝置,該方法可以選擇圖中的B為Cl2發生裝置,反應中氧化劑為二氧化錳,還原劑為鹽酸,反應為MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O,物質的量之比為1:2。
(2)選擇圖中的裝置收集一瓶純凈干燥的Cl2,濃硫酸具有吸水性,飽和食鹽水吸收揮發出的氯化氫氣體和降低氯氣的溶解度,堿石灰防止氯氣泄漏,進行尾氣處理,即接口的連接順序為a→g,f→d,e→b,c→h。
(3)用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl的原因為Cl2溶于水,存在如下可逆反應:,在飽和食鹽水中,c(Cl-)較大,使平衡左移,氯氣溶解度減小,而氯化氫氣體極易溶于水被吸收。
(4)圖中儀器A的名稱是三頸燒瓶。
(5)間氯苯甲醛的制備過程中,二氯乙烷的作用是做溶劑,增大反應物和催化劑間的接觸面積,使其充分反應;該實驗要求無水操作,理由是防止三氯化鋁水解和氯水氧化苯甲醛;該實驗有兩次恒溫過程,為控制反應溫度儀器A處可采用水浴加熱的方法。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學課外興趣小組為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱,用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。
實驗過程:
Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸,發生反應2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
Ⅱ.當B和C中的溶液都變為黃色時,夾緊彈簧夾。
Ⅲ.當B中溶液由黃色變為紅棕色時,關閉活塞a。
Ⅳ.……
(1)盛放濃鹽酸的儀器名稱為____________________。
(2)在燒瓶內發生反應時,體現濃鹽酸的性質為______________________________。
(3)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是_________________________________。
(4)B中溶液發生反應的離子方程式是____________________________________________。
(5)浸有NaOH溶液的棉花的作用為______________________________________________。
(6)為驗證溴的氧化性強于碘,過程Ⅳ的操作步驟和現象是__________________________。
(7)過程Ⅲ實驗的目的是______________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我國十分重視保護空氣不被污染,奔向藍天白云,空氣清新的目標正在路上。硫、氮、碳的大多數氧化物都是空氣污染物。完成下列填空:
I.(1)碳原子的最外層電子排布式為___。氮原子核外能量最高的那些電子之間相互比較,它們不相同的運動狀態為___。硫元素的非金屬性比碳元素強,能證明該結論的是(選填編號)___。
A.它們的氣態氫化物的穩定性
B.它們在元素周期表中的位置
C.它們相互之間形成的化合物中元素的化合價
D.它們的最高價氧化物對應水化物的酸性強弱
Ⅱ.已知NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),在一定容積的密閉容器中進行該反應。
(2)在一定條件下,容器中壓強不發生變化時,___(填“能”或“不能”)說明該反應已經達到化學平衡狀態,理由是:___。
在一定溫度下,若從反應體系中分離出SO3,則在平衡移動過程中(選填編號)___。
A.K值減小 B.逆反應速率先減小后增大
C.K值增大 D.正反應速率減小先慢后快
Ⅲ.化學家研究利用催化技術進行如下反應:2NO2+4CON2+4CO2+Q(Q>0)
(3)寫出該反應體系中屬于非極性分子且共用電子對數較少的物質的電子式___。按該反應正向進行討論,反應中氧化性:___>___。
若該反應中氣體的總濃度在2min內減少了0.2mol/L,則用NO2來表示反應在此2min內的平均速率為___。
(4)已知壓強P2>P1,試在圖上作出該反應在P2條件下的變化曲線___。
該反應對凈化空氣很有作用。請說出該反應必須要選擇一個適宜的溫度進行的原因是:___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氫氧化亞鐵的制備:在一支試管中加入少量的硫酸亞鐵溶液,然后滴入氫氧化鈉溶液。
(1)觀察到的實驗現象是_________。
(2)用化學方程式表示產生上述現象的原因:_______________、________________
(3)在制取氫氧化亞鐵時,可將吸有氫氧化鈉溶液的長膠頭滴管伸入到硫酸亞鐵液面下,再擠出氫氧化鈉溶液的目的是_________。
(4)下列各圖所示的實驗中能較長時間看到Fe(OH) 2 白色沉淀的是_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氮硫的氧化物是造成大氣污染的主要物質。研究它們的反應機理,對于消除環境污染有重要意義。
(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H的反應機理和各基元反應(基元反應是指在反應中一步直接轉化為產物的反應,又稱為簡單反應)的活化能為:
2NO(g)N2O2(g)E1=82kJ·mol-1v=k1c2(NO)
N2O2(g)2NO(g)E-1=205kJ·mol-1v=k-1c(N2O2)
N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)E2=82kJ·mol-1v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g)+O2(g)E-2=72kJ·mol-1v=k-2c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=______kJmol-1,平衡常數K與上述反應速率常數k1、k-1、k2、k-2的關系式為K=_______;
②某溫度下反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率常數k=8.8×10-2L2mol-2s-1,當反應物濃度都是0.05molL-1時,反應的速率是__________________molL-1s-1;若此時縮小容器的體積,使氣體壓強增大為原來的2倍,則反應速率增大為之前的______倍。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應過程中能量變化如圖1所示。在V2O5存在時,該反應的機理為:V2O5+SO2
2VO2+SO3(快)4VO2+O2
2V2O5(慢)
下列說法正確的是___________
A.反應速率主要取決于V2O5的質量
B.VO2是該反應的催化劑
C.逆反應的活化能大于198kJ/mol
D.增大SO2的濃度可顯著提高反應速率
(3)某研究小組研究T1℃、T2℃時,氮硫的氧化物的轉化:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)中lgP(NO2)和lgP(SO3)關系如圖2所示,實驗初始時體系中的P(NO2)和P(SO2)相等、P(NO)和P(SO3)相等。
①根據題意可知:T1______T2(填“>”“<”或者“=”),理由是___________________。
②由平衡狀態a到b,改變的條件是__________________。
(4)工業上可用NaClO堿性溶液或“亞硫酸鹽法”吸收SO2。為了提高吸收效率,常用Ni2O3作為催化劑。催化過程如圖3所示。
①過程2的離子方程式_______________________________。
②Ca(C1O)2也可用于脫硫,且脫硫效果比NaC1O更好,原因是________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫下,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8,下列敘述中正確的是( )
A. 0.01 mol·L-1HA的溶液中c(H+)=1×10-4mol·L-1
B. pH=3的HA溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后所得溶液中c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C. 濃度均為0.1 mol·L-1的HA溶液和NaA溶液等體積混合后所得溶液顯酸性,則c(OH-)-c(H+)<c(HA)-c(A-)
D. pH=3的HA溶液與pH=11的NaOH溶液按體積比1:10混合后所得溶液中c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業制硝酸的主要反應為4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)△H
(1)已知:氫氣的燃燒熱為285.8kJmol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.6kJmol-1
則上述工業制硝酸的主要反應的△H=______。
(2)在容積固定的密閉容器中發生上述反應,容器內部分物質的物質的量濃度如下表:
濃度 | c(NH3)(molL-1) | c(O2)(molL-1) | c(NO)(molL-1) |
起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
第2min | 0.6 | a | 0.2 |
第4min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第6min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第8min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
①反應在第2min到第4min內,O2的平均反應速率為______。
②反應在第6min時改變了條件,改變的條件可能是______(填序號)。
A 使用催化劑 B 升高溫度C 減小壓強D 增加O2的濃度
③下列說法中能說明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)達到平衡狀態的是_____(填序號)。
A 單位時間內生成nmolNO的同時,生成nmolNH3
B 條件一定,混合氣體的平均相對分子質量不再變化
C 百分含量w(NH3)=w(NO)
D 反應速率v(NH3)∶v(O2) ∶v(NO) ∶v(H2O)=4∶5∶4∶6
E 若在恒溫恒壓下容積可變的容器中反應,混合氣體的密度不再變化
(3)某研究所組裝的CH3OH-O2燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時,b口通入的物質為______。
②該電池正極的電極反應式為______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學興趣小組為探究元素性質的遞變規律,設計了如下系列實驗。
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 mol·L-1的鹽酸中,試預測實驗結果:__________與鹽酸反應最劇烈,__________與鹽酸反應最慢。
(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,從而驗證NaOH的堿性大于NH3·H2O,繼而可以驗證Na的金屬性大于N,你認為此設計是否合理?并說明理由:_______,________________。
Ⅱ.利用下圖裝置可以驗證非金屬性的變化規律。
(3)儀器A的名稱為________,干燥管D的作用是_____________________________。
(4)實驗室中現有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫:裝置A、B、C中所裝藥品分別為________、________、________,裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成,離子方程式為_________________________。
(5)若要證明非金屬性:C>Si,則A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,觀察到C中溶液的現象為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某新型可充電電池構造如圖所示,工作時(需先引發Fe 和KClO3的反應,從而使 LiCl-KCl共晶鹽熔化),某電極(記為X )的反應式之一為:xLi++ xe- +LiV3O8=Lii+xV3O8。下列說法正確的是
A.放電時,正極的電極反應式為: Li – e- = Li+
B.放電時,總反應式為:xLi + LiV3O8 = Lii+xV3O8
C.充電時,X電極與外接電源負極相連
D.充電時,X電極的質量增加
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