【题目】实验室用图装置制取氯气,并进行相关性质的实验。
(1)A、B两仪器的名称:A________、B________。
(2)写出实验室用此装置制取氯气的化学方程式________。
(3)为了得到纯净干燥的氯气,写出装置C、D中应该加入的药品的名称:C____、D_________。
(4)E中放入红色干布条,F中放入红色湿布条。可观察到的现象是________,写出发生反应的化学方程式________。
(5)P处为尾气处理装置,画出装置图,标出所用的药品。________
(6)NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题。
①NaClO中Cl元素的化合价是______。
②用氢氧化钠溶液和氯气反应制备“84”消毒液,反应的离子方程式是_______。
③若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用,则会产生黄绿色的有毒气体,其反应的离子方程式是_________。
(7)FeCl3在现代工业中应用广泛,某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3。经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华,无水CaCl2是常用的干燥剂。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意如图(加热、加持及尾气处理装置略去)及操作步骤如下:
①检查装置气密性
②通入干燥的氯气,赶尽装置内的空气
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④……
⑤体系冷却后,停止通入氯气,并用干燥的的氮气赶尽氯气,将收集器密封。
请回答下列问题:
①装置A中发生反应的化学方程式_____________。
②步骤③加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是________。
③操作步骤中,为防止潮解所采取的措施有(填步骤序号)________。
④装置B中的冷却水作用为________。
【答案】分液漏斗 圆底烧瓶 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 浓H2SO4 E中无变化;F中红色布条褪色 Cl2+H2O=HCl+HClO +1 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O 2Fe+3Cl22FeCl3 在沉积的FeCl3固体下方加热 ②⑤ 冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品
【解析】
在分液漏斗在放入浓盐酸,在烧瓶中放入MnO2,二者在加热条件下反应产生Cl2,浓盐酸具有挥发性,制取的Cl2中含有杂质HCl、H2O蒸气,先通过C装置的饱和NaCl溶液除去HCl,然后通过D装置的浓硫酸干燥气体,得到干燥纯净的Cl2,将Cl2先通过干燥的有色布条不褪色,再通入潮湿的布条,会看到布条褪色,证明Cl2不具有漂白性,氯气与水反应的产物具有漂白性。Cl2与Fe在加热条件下反应产生FeCl3,FeCl3容易潮解,因此反应在无水条件下进行,最后通过NaOH溶液进行尾气处理然后排放。
(1)通过装置图可知A是分液漏斗,B是圆底烧瓶;
(2)在实验室中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)用上述方法制取的氯气中含有杂质HCl、H2O蒸气,先通过饱和NaCl溶液除去杂质HCl,然后通过浓硫酸干燥Cl2,就得到干燥的纯净的Cl2;
(4)E中放入红色干布条,F中放入红色湿布条。可观察到的现象是E中无变化,F中红色布条褪色,发生反应的化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO;
(5)Cl2是有毒气体,不能直接排放,可根据Cl2能够与NaOH溶液反应Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O的性质,用NaOH溶液进行尾气处理,装置图为:;
(6)①根据化合物在元素化合价代数和等于0,Na是+1价,O是-2价,所以NaClO中Cl元素化合价为+1价;
②NaOH与Cl2反应产生NaCl、NaClO、H2O,NaClO是84消毒液的主要成分,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
③浓盐酸与NaClO在酸性条件下会发生氧化还原反应产生Cl2,离子方程式为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(7)①氯气具有强氧化性,将变价铁氧化成高价铁,生成氯化铁,所以装置A中铁与氯气反应生成氯化铁,反应为2Fe+3Cl22FeCl3;
②第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,第④步操作可根据FeCl3加热易升华的性质,对有少量沉积FeCl3的装置部位加热,FeCl3发生升华,从而使沉积的FeCl3进入收集器;
③为防止FeCl3潮解所采取的措施有:②通入干燥的Cl2;⑤用干燥的N2赶尽Cl2,故合理选项是②⑤;
④B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用具有重要的社会意义.回答下列问题:
I、CO可用于高炉炼铁,已知:
Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2 (g) △H1= a kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2 (g) △ H2= b kJ/mol
则反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的△H= ______________________________kJ/mol
II、某温度下,在容积为2 L的密闭容器甲中投入8molCO2(g)、16molH2(g)发生反应:
CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 甲容器15 min后达到平衡,此时CO2的转化率为75%。则015 min内用二氧化碳表示平均反应速率v(CO2)= _________________,计算此条件下该反应的平衡常数K= _________________。
III、捕碳技术是指从空气中捕获二氧化碳的各种科学技术的统称。目前NH3和(NH4)2CO3等物质已经被用作工业捕碳剂。
(1)下列物质中不可能作为CO2捕获剂的是___________。
A.Na2CO3 B.NaOH C.CH3CH2OH D.NH4Cl
(2)用(NH4)2CO3捕碳的反应:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体,保持其它初始实验条件不变,分别在不同温度下,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图:
①c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为V逆c _____V正d (填“>”、“=”或“<”)
②b、c、d三点的平衡常数K b 、K c、 Kd 从大到小的顺序为 ________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】I.将CO2转化成甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法。
已知:2H2(g)+O2(g) =2H2O(g);△H=-483.6kJ·mol-1 ①
2CO2(g)+4H2O(g) 2CH3OH(g)+3O2(g);ΔH=+1352.8kJ·mol-1②
则用CO2与H2反应制备 CH3OH(g),同时生成水蒸气的热化学方程式为___________________
II.在容积为2L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),最初加入1.0molA和2.2molB,在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。
试回答下列问题:
(1)800℃时,0—5min内,以B表示的平均反应速率为____________。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______________。
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(A)不变
c.2v正(B)=v逆(D) d.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=________,该反应为_______反应(填吸热或放热),判断理由是______________________________。
(4)800℃时,某时刻测得体系中各物质的量如下:n(A)=0.9mol,n(B)=2.0mol,n(C)=0.9mol,n(D)=0.9mol,则此时该反应________进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】液氨是富氢物质,是氢能的理想载体。下列说法不正确的是( )
A. NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化
B. [Cu(NH3)4]2+中,NH3分子是配体
C. NH与PH、CH4、BH互为等电子体
D. 相同压强下,NH3的沸点比PH3的沸点低
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【题目】下列反应中,属于氧化还原反应的是
A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
B.CaO+H2O=Ca(OH)2
C.WO3+3H2W+3H2O
D.CaCO3CaO+CO2↑
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【题目】已知MgCl2+6NH3MgCl2·6NH3该反应具有极好的可逆吸、放氨特性。某课题组在实验室探究其特性,其中氨化(吸氨)过程实验装置如图1,放氨过程实验装置如图2。
己知:相关物质的性质见下表
物质名称 | 氨气的溶解性 | 氯化镁的溶解性 | 六氨氯化镁的溶解性 |
水 | 易溶 | 易溶 | 易溶 |
甲醇(沸点65。C) | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
乙二醇(沸点197。C) | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
请回答:
(1)实验室采用固固加热的方式制备NH3,制备反应的方程式为___________,虚框内装置的作用是___________,氨化过程采用冰水浴的原因可能是_____(填选项序号字母)。
A.氨化过程为吸热反应,促进反应正向进行
B.加快反应速率
C.防止氨气从溶液中挥发,提高氨气利用率
D.增大六氨氯化镁的溶解度
(2)利用MgCl2溶液制备无水MgCl2,其具体操作为______________________。
(3)进行放氨实验时,三颈烧瓶加入1.97 g MgCl2·6NH3和烧碱的浓溶液,加热,并不断通入N2,通入N2目的是___________。通过观察烧杯中现象的变化就可以监控MgCl2·6NH3的放氨过程,若要判断转化率是否达到或超过90%,则烧杯中溶液可以是___________。
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【题目】六苯乙烷为无色晶体,其结构如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A. 它是一种苯的同系物,易溶于有机溶剂中
B. 它的分子式为C38H30,只含有非极性键
C. 核磁共振氢谱有3组峰
D. 它的分子中所有原子共平面
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【题目】氧化还原反应是一类重要的反应,在工农业生产、日常生活中都有广泛的用途。
(1)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。其中被氧化的元素是____________,还原产物是____________。
(2)实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu。
①上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显________价。
②以上反应中的氧化剂为________,当有1 mol CuI参与反应时,转移电子________mol。
③标明上述反应电子转移的方向和数目。____________________________。
(3)工业上常用酸性高锰酸钾溶液处理含有CuS和Cu2S的矿物,其反应原理如下:
8MnO4—+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4—+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
根据上述反应原理,某学习小组用400 mL 0.075 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液处理2 g含有CuS和Cu2S的混合物。反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与350 mL 0.1 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
①配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式:______,MnO+Fe2++H+=Mn2++Fe3++H2O
②KMnO4溶液与固体混合物反应后,剩余KMnO4的物质的量为________ mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)6.02×1023个氢氧根离子的物质的量是________mol,其摩尔质量为________。
(2)3.01×1023个H2O的物质的量为________mol,其中,所有原子的物质的量为________mol,所含电子的物质的量为________mol。
(3)1.204×1023个的物质的量为________mol,质量为________g。
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