【题目】FeCl2是一种常用的还原剂。实验室用无水氯化铁和氯苯来制备无水FeCl2。反应原理:2FeCl3+C6H5Cl 2FeCl2+C6H4Cl2+HCl
熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性(水) | 溶解性 (乙醇) | 溶解性 (乙醚) | 其它 | |
FeCl3、FeCl2 | 易吸水 | 易溶 | 不溶 | 不溶于C6H5Cl 、C6H4Cl2 | ||
C6H5Cl | 45 | 132 | 不溶 | 易溶 | 易溶 | |
C6H4Cl2 | 53 | 173 | 不溶 | 易溶 | 易溶 |
现设计如下方案:在A中放入16.25 g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在128-139℃加热3 h.冷却、分离提纯得到粗产品;烧杯中所得盐酸(假设HCl完全被吸收)用AgNO3溶液滴定以测氯化铁转化率。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称__________
(2)仪器C中盛装的试剂可以是_______
A.无水氯化钙 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.浓统酸
(3)反应后通入N2的目的是___________
(4)已知20:时Ksp(AgCl,白色)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4,砖红色)=3.4×10-11.
将烧杯内溶液稀释至100 mL,每次取25.00 mL溶液进行滴定。选用K2CrO4做指示剂,用0.1000mol/L的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.20 mL,则滴定终点的现象是______,氯化佚的转化率是______________
(5)冷却实验装置,将三颈烧瓶内物质经过过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品,洗涤所用最佳试剂是____;回收滤液中C6H5Cl的操作方法是_____________
【答案】 球形冷凝管 AC 将HCl气体全部吹入到C装置中,使其被充分吸收 滴入最后一滴标准液时,生成砖红色沉淀且半分钟不溶解 20.16% 乙醚 蒸馏
【解析】(1)仪器B的名称球形冷凝管
(2)由2FeCl3+C6H5Cl 2FeCl2+C6H4Cl2+HCl知仪器C是干燥HCl的,又是球形干燥管,所以不能装浓统酸,也不能装碱石灰,碱石灰能和HCl反应,所以可装无水氯化钙或五氧化二磷。答案:AC。
(3)反应后通入N2的目的是将HCl气体全部吹入到C装置中,使其被充分吸收 。
(4)滴定终点的现象是滴入最后一滴标准液时,生成砖红色沉淀且半分钟不溶解。
由2FeC:l3+C6H5Cl 2FeCl2+C6H4Cl2+HCl Ag++Cl-= AgCl。所以2FeCl3AgNO3。根据消耗AgNO3的物质的量为0.002520L0.1000mol/L100/25=0.001008 mol,所以反应的FeCl3的质量为m=0.001008 mol2162.5 g/ mol=1.638g,氯化佚的转化率是1.638g/16.25 g100%=20.16%.答案:滴入最后一滴标准液时,生成砖红色沉淀且半分钟不溶解 20.16% 。
(5)因为C6H4Cl2不溶于水,易溶于乙醚,所以洗涤所用最佳试剂是乙醚;因为C6H4Cl2和C6H5Cl都是易溶于乙醚的物质,但他们的沸点不同,C6H4Cl2的沸点为173℃,C6H5Cl的沸点为132℃,所以可以利用蒸馏的方法回收滤液中C6H5Cl。
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【题目】化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一,用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下:
2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s)△H=-479.8 kJ·mol-1
CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s)△H=akJ·mol-1
CH4(g)+2NiO(s)=CO2(g)+2H2(g)+2Ni(S)△H=b kJ·mol-1
CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)△H=156.9 kJ·mol-1
下列说法错误的是( )
A. CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=(2a-b) kJ·mol-1
B. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.7 kJ·mol-1
C. 甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量
D. 含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收
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【题目】向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应,请计算:
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的NaOH的物质的量和原溶液中溶质的物质的量浓度。
(3)在标准状况下生成H2的体积。
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【题目】下列组合属于同素异形体的是
A. 3517Cl与3717Cl B. 金刚石与C60
C. CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 D. CH3CH3与CH3CH2CH3
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【题目】我国考古人员在秦陵挖掘的宝剑,到现们还是锋利无比,原因是剑锋上面覆盖了一层铬。
(1)写出Cr的外围电子排布式_______。与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是__________。
(2)根据下表Cr原子的能级电离能(I:k]/mo1)数据,解释原子逐级电离能增大的原因:_______。
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 |
652.9 | 1590.6 | 2987 | 4743 | 6702 | 8744.9 | 15455 |
(2)CrCl3·6H2O有三种水合异构体,蓝绿色的[Cr(H2O)5C1]Cl2·6H2O,绿色的[Cr(H2O)4C12]Cl·6H2O和紫色的______,其中Cr的配体水分子也可以被NH3置换,如[Cr(NH3)5Cl]2+,则NH3的VSEPR模型为_____,N的杂化方式为________,写出NH3的一种等电子体___________。
(4)CrO3能将CH3CH2OH氧化为乙醛,二者的相对分子质量相近,但乙醇的沸点比乙醛高,原因是___________。
(5)Cr晶体的堆积模型是体心立方堆积。
①下列金属晶体也采取这种堆积模型的是__________
A.NaB.PoC.MgD.Cu
②晶胞中Cr的配位数为_________
③已知Cr的相对原子质量为M,Cr的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数用NA表示,则Cr的原子半径是__pm.(写出表达式即可)
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【题目】氯毒素是广谱抗菌素,主要用于治疗伤寒杆菌、痢疾杆菌、脑膜炎球菌、肺炎球菌的的感染。其中一种合成路线如下:
已知:
(1)AB,GH反应类型分别是:____、____。
(2)写出BC的化学方程式(注明反应条件)________
(3)写出F的结构简式_______
(4)写出H(氯霉素)分子中所们含氧官能团的名称____。1mol氯霉素最多消耗_____molNaOH。
(5)符合下列条件的E的同分异构体共有____________种。
①苯环上含有两个对位取代基,一个是氨基
②能水解
③能发生银镜反应
写出其中一种的结构简式___________
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【题目】(一)某化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数。
(1)仪器A的名称是___________。
(2)C装置的作用______________。
(3)该小组同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能会导致铁质量分数测量值偏低的是___________。
A.A中反应不完全
B.反应生成的SO2部分被E中碱石灰吸收
C.E中碱石灰会吸收空气中的CO2和H2O
D.反应完全后,还有CO2气体滞留在装置体系中
(二)将19.20 g CuO和Fe2O3的混合物在高温下与足量的CO充分反应,反应后全部气体用200 mL 1.20 molL-1 Ba(OH)2溶液吸收,生成35.46 g白色沉淀(不考虑沉淀的溶解,忽略溶液体积的变化)。
(4)则吸收气体后溶液中溶质的化学式为________,其浓度为_________。
(5)混合物中CuO和Fe2O3的物质的量之比为__________。
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【题目】合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx),脱硝通常是指将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害的物质的化学过程。
(1)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的脱硝技术,即在金属催化剂的作用下,用还原剂(如NH3)选择性的与NOx反应生成N2和H2O。
已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJmol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180kJmol-1
脱硝反应:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的△H=_______kJmol-1
(2)将amolN2和3amolH2通入一密闭容器中在不同的温度和压强下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。测得平衡体系中NH3的物质的量的分数如图所示。
①下列可提高氨气产率的途径是__________。
A.尽量提高反应温度 B.对原料气适当加压
C.采用适当的催化剂 D.将氨气液化,不断移出液氨
②上图所示平衡体系中当NH3的物质的量分数分别为0.549和0.429时,该反应的平衡常数分别为K1和K2,则K1________K2(填写“>”,“<”或“=”)。当NH3的物质的量分数为0.600时,容器的体积为2L,此时该反应的化学平衡常数K=________。
(3)常温下,将NO和H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中其物质转化过程如图所示,
①反应I中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
②写出该过程的总化学反应方程式_____________________________________。
(4)直接电解吸收也是脱硝的一种方法,先用6%的稀硝酸吸收NOx,会生成HNO2(一种一元弱酸),再将吸收液导入电解槽中进行电解,使之转化为硝酸,其电解装置如图所示。
①图中b应连接电源的_______(“正极”或“负极”)。
②阳极的电极反应式为___________________。
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【题目】氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)直接热分解法制氢
某温度下,2H2O(g)2H2(g)+O2(g),该反应的平衡常数表达式为K=______。
(2)乙醇水蒸气重整制氢
反应过程和反应的平衡常数(K)随温度(T)的变化曲线如图1所示。某温度下,图1所示反应每生成1molH2(g),热量变化是62kJ,则该反应的热化学方程式为_____________。
(3)水煤气法制氢
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0
在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,测得相应的CO的平衡转化率见图2(图中各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。
①向2L恒温恒容密闭容器中加入一定量的CO和0.1molH2O(g),在图中G点对应温度下,反应经5min达到平衡,则平均反应速率v(CO)=________。
②图中B、E两点对应的反应温度分别为TB和TE,则TB_____TE(填“>”“<”或“=”)。
③经分析,A、E、G三点对应的反应温度都相同(均为T℃),其原因是A、E、G三点对应的_________相同。
④当T℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0molCO、1.0molH2O(g)、1.0molCO2和x molH2,为使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是______。
(4)光电化学分解制氢
反应原理如图3,钛酸锶光电极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,则铂电极的电极反应式为________________。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数约为7.7%)。该反应的化学方程式为______________。
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