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9.某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):
反应原理:

实验中可能用到的数据:
密度/g•cm-3沸点/℃溶解性
甲苯0.866110.6不溶于水,易溶于硝基甲苯
对硝基甲苯1.286237.7不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯1.162222不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g.
请回答下列问题:
(1)实验前需要在三颈瓶中加入少许沸石(或碎瓷片),目的是防止暴沸.
(2)冷凝管的作用是冷凝回流;冷却水从冷凝管的a(填“a”或“b”)端进入.
(3)仪器A的名称是分液漏斗,使用该仪器前必须进行的操作是检查是否漏液.
(4)分离反应后产物的方案如下:

其中,操作1的名称为分液,操作2必需的玻璃仪器有6种
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为77.5%(已知:甲苯的分子量为92,一硝基甲苯的分子量为137,结果保留小数点后一位数字).

分析 制备一硝基甲苯:分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,配制混合溶液(即混酸)共40mL,因反应液体沸点较低,加热时容易发生暴沸,所以在三颈瓶中加入沸石,然后加入13g甲苯(易挥发沸点为110.6℃),再向三颈瓶中加入混酸,水浴(水的沸点100℃)目的能均匀加热,且便于控制反应速率,温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;两种一硝基化合物都为有机物,所以只能利用它们沸点的不同采用蒸馏的方法分离,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯,本实验实际制得纯净的一硝基甲苯共15g.
(1)反应物甲苯沸点低,加热时容易发生暴沸;
(2)冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,冷凝水应是下进上出,延长热量交换时间,使热量能更充分交换,确保气体充分冷凝;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液;
(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此方法是分液;分离两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,根据蒸馏所需仪器分析解答;
(5)根椐方程式可知,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯,本实验中分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g,根据方程克制13g甲苯理论产生硝基甲苯的质量,产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量.

解答 解:(1)甲苯的沸点为110.6℃易挥发,容易发生暴沸,需用碎瓷片(沸石),
故答案为:沸石(或碎瓷片);防止暴沸;
(2)冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,故冷凝管的作用是冷凝回流,蒸馏时,冷却水从冷凝管的下口通入,上口流出,可使冷凝管充满冷水而进行充分冷却,所以冷却水从冷凝管的a端进入,
故答案为:冷凝回流;a;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液,
故答案为:分液漏斗; 检查是否漏液;
(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此操作1的名称为分液;分离两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,蒸馏烧瓶盛放两种一硝基化合物混合物,酒精灯用于加热蒸馏烧瓶,温度计测量蒸汽的温度,冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,铁架台用于固定蒸馏烧瓶,牛角管(尾接管)用于承接冷凝后的液体,锥形瓶用于盛放产品,共6种;
故答案为:分液;6;
(5)产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量;根椐方程式,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯,换成质量即:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和邻硝基苯,则13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量为:$\frac{13×137}{92}$=19.35g,本实验中分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g,所以一硝基苯的产量为$\frac{15}{19.35}×100%$≈77.5%,
故答案为:77.5%.

点评 本题主要考查一硝基甲苯的制备,涉及实验流程、产率的计算等知识,明确物质的制备原理即流程的意义与目的为解答此类题的关键,充分考查了学生灵活应用所学知识的能力,题目难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.硫是一种重要的非金属元素,在自然界中以游离态和多种化合态形式存在.其中二氧化硫是主要的大气污染物之一.完成下列填空:
(1)依据平衡移动原理,用化学用语解释将SO2通入CaCO3悬浊液使之变澄清的原因CaCO3(s)?Ca2+(ag)+CO32-(ag)CO32-+2SO2+H2O=CO2+2HSO3-..
(2)火法炼铜中有如下反应:
Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ•mol-1
Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ•mol-1
①在反应Ⅱ中,只作氧化剂的是Cu2O(用化学式表示).
②反应Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)的△H=-217.4kJ•mol-1
(3)工业上用过硫酸钾(K2S2O8)测定钢铁中的锰含量,配平下列反应式:
Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+
(4)将SO2通入氯酸溶液中生成一种强酸和一种氧化物,已知反应掉1.5mol氯酸时转移了9.03×1023个电子,写出该反应的化学方程式SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.一块表面已被氧化为氧化钠的钠块17.0g,投人50g水中,最多能产生0.2g气体,则:
(1)涉及的化学方程式为H2O+Na2O=2NaOH,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑.
(2)钠块中钠的质量是4.6g.
(3)钠块中氧化钠的质量是12.4g.
(4)原来钠块中被氧化的钠的质量是9.2g.
(5)设所得溶液的体积为50mL,求所得溶液溶质物质的量浓度是12mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.目前世界上60%的镁是从海水中提取的.学生就这个课题展开了讨论的.已知海水提镁的主要步骤如图:

学生就这个课题提出了以下问题:
(一) 在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂①是NaOH(填化学式)
(2)加入的足量试剂②是HCl(填化学式)
(3)写出由无水MgCl2制取Mg的方程式MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑.
(二) 在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点.
学生1的观点:直接往海水中加入沉淀剂.
学生2的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂.
学生3的观点:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂.
你觉得三个学生提出的观点那位最好,学生3的观点,并简述理由该方法Mg2+浓度大,节约能源,成本较低.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(  )
A.CH4与NH3B.BeCl2与BF3C.CO2与H2OD.C2H2与C2H4

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

14.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四位同学分别选用下列试剂进行实验:0.1mol•L-1醋酸溶液、0.1mol•L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等.
(1)甲取出10mL0.1mol•L-1醋酸,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是a>1,理由是醋酸在溶液中部分电离出氢离子,溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L.
(2)乙同学分别取pH=3醋酸和盐酸各1mL,分别用蒸馏水稀释到100mL,然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是醋酸在稀释过程中电离程度增大,说明醋酸在溶液中部分电离.
(3)丙同学分别取pH=3的盐酸和醋酸各10mL,然后分别加入质量相同的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?是(填“是”或“否”),请说明理由反应过程中,醋酸的电离被促进,故醋酸溶液中氢离子浓度变化小于盐酸,即反应过程中醋酸中的氢离子浓度大于盐酸.
(4)丁同学用CH3COONa晶体、NaCl晶体和pH试纸做实验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是配制等浓度的CH3COONa和NaCl溶液,用pH试纸测得氯化钠溶液的pH=7,即氯化钠为强酸强碱盐;而若测得醋酸钠溶液显碱性,则说明醋酸为弱酸.
(5)请你利用上述试剂,设计一个证明醋酸是弱酸的方案:将CH3COONH4溶于水得醋酸铵溶液,然后用pH试纸测得溶液显中性,则说明其为弱酸弱碱盐,即醋酸为弱酸.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列反应的△H>0的是(  )
A.Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl的反应B.碳在氧气中燃烧的反应
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列离子方程式书写错误的是(  )
A.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
B.NaAlO2溶液中通入少量的CO2:2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-
C.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O
D.AlCl3溶液中加入过量的氨水:Al3++4OH-═AlO2-+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.常温下0.1mol•L-1氨水溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a-1)的措施是(  )
A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的NH4Cl固体
C.加入等体积0.2mol•L-1NaOH溶液D.提高溶液的温度

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