【题目】SOCl2是一种重要氯化剂、锂电池的正极材料,还可作水合盐酸盐的脱水剂。
Ⅰ.一种模拟制备SOCl2装置如上图所示(夹持、加热装置略去),双颈瓶中加入25.4mL SCl2,通入纯净干燥Cl2、SO2混合气体,水浴条件下发生反应Cl2+SO2+SCl2=2SOCl2,几种物质的部分性质如下表所示:
密度/ g﹒mL-1 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 备注 | |
SCl2 | 1.62 | -122 | 59 | 40℃分解,遇水分解 |
SOCl2 | 1.64 | -104.5 | 76 | 76℃分解,遇水分解 |
(1)洗气瓶将气体混合并干燥,还有___________作用。
(2)干燥管中碱石灰作用__________。
(3)实验室制取SO2装置和药品应选择____。
Ⅱ、双颈瓶换毛细玻璃管和蒸馏头,连接减压蒸馏装置,对粗产品减压初蒸,剩余液体继续减压蒸馏获得产品
(4)不能用普通蒸馏方法分离混合物的原因是____。
(5)毛细玻璃管C作用是____________。初蒸水浴加热的温度应控制在____℃以下,再蒸馏获得产品25.4mL,则SOCl2产率为__________。
【答案】 平衡压强(混合气体、控制气体体积比等合理答案) 防止空气中的水份进入装置(吸收多余SO2和Cl2防止污染空气) ac 40℃时SCl2易分解 防爆沸 76℃ 43.8%
【解析】试题分析:(1)由装置图中洗气瓶的结构特点,该装置有干燥气体、混合气体、通过气泡控制通入的气体体积比的作用,玻璃导管的存在也可以平衡体系的压强。(2) SCl2和SOCl2遇水分解,需要防止空气中的水蒸汽进入装置;(3)加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体;浓硫酸与亚硫酸钠反应能生成二氧化硫气体;(4)根据SCl2、SOCl2分解温度和沸点分析不能用普通蒸馏方法分离混合物的原因;(5)通过毛细玻璃管引入微小空气泡,成为液体汽化中心的方法防止液体爆沸;根据SOCl276℃分解,确定蒸馏时需要控制的温度;根据表格密度信息和方程式计算产物的产率。
解析:(1)由装置图中洗气瓶的结构特点,该装置有干燥气体、混合气体、通过气泡控制通入的气体体积比的作用,玻璃导管的存在也可以平衡体系的压强,所以洗气瓶将气体混合并干燥,还有平衡压强、控制气体体积比的作用。(2) SCl2和SOCl2遇水分解,所以需要防止空气中的水蒸汽进入装置,所以干燥管中碱石灰作用是防止空气中的水份进入装置;(3)加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫;浓硫酸与亚硫酸钠反应能生成二氧化硫,所以可以选择ac制取二氧化硫气体;(4)由于SCl240℃分解、沸点为59℃,SOCl276℃分解、沸点为76℃,所以需要通过降低体系压强,从而降低液体沸点的减压蒸馏方法分离;(5)减压蒸馏时,液体汽化剧烈,很可能引起爆沸,通过毛细玻璃管引入微小空气泡,成为液体汽化中心的方法防止液体暴沸;SOCl276℃分解,所以蒸馏时需要控制在76℃以下;
设SOCl2的理论产量是xg;
x=
SOCl2的实际产量是 ,所以SOCl2的产率是 。
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【题目】利用工业炼铅产生的锌灰(主要成分为ZnO、PbO、FeO、MnO2、CuO)可回收制备ZnCl2,工艺流程如下:
回答下列问题
(1)“浸取”实验中,反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的影响如下表,则适合的温度和反应时间分别是________________、____________________。
(2)“滤渣1”的主要成分是_____________。
(3)H2O2溶液的作用是____________________________________,已知“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3,则氧化锌的作用是_______________________________。“置换”实验中发生的反应的离子方程式有Zn+Pb2+=Ph+Zn2+、___________________________________。
(4)由锌灰制取金属锌可采用碱溶解,然后电解浸取液,已知:ZnO溶于NaOH溶液中生成[Zn(OH)4]2-,则阴极的电极反应为___________________________________。
(5)ZnCl2晶体溶解于饱和Na2CO3溶液中,得到6.46g的碱式碳酸锌[Znx(CO3)y(OH)z,为了测定其组成,充分加热分解,产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰,质量分别增重了0.72g和0.88g,则该碱式碳酸锌的化学式为______________________________。
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【题目】已知:A、B为单质,C为淡黄色固体,A、B、C、D、E、F有如下转化关系
(1)写出A、B、E的化学式:
A , B , E。
(2)完成下列化学反应方程式:
①C+H2O:。
②D+E:。
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【题目】某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )
A.电解过程中,铜极上有H2生成
B.电解初期,主反应方程式为:2H2O=H2↑+O2↑
C.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
D.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出
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【题目】写出下列反应的热化学方程式:
(1)N2和H2反应生成34g NH3 , 放出92kJ热量。
(2)1molCH4(g)在O2中完全燃烧生成CO2和H2O(g),放出890.3kJ热量。
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【题目】高温下N2和O2发生反应N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(1)下图是T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像,据此判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)2000℃时向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5molO2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则此反应的平衡常数K=____。该温度下,若开始时向上述容器中充入N2和O2均为1mol,则达到平衡后N2的转化率为______。
(3)汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。写出其变化的总化学反应方程式:__________。
(4)为减少汽车尾气中NOx的排放,常采用CxHy(烃)催化还原NOx消除氢氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
若16gCH4还原NO2至N2共放出热量867kJ,则△H2=_______。
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【题目】为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验:
Ⅰ.以H2O2的分解反应为研究对象,实验方案与数据记录如下表,t表示收集a mL O2所需的时间。
序号 | 反应 温度/℃ | c(H2O2)/ mol·L-1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
(1)设计实验2和实验3的目的是研究____________对化学反应速率的影响。
(2)为研究温度对化学反应速率的影响,可以将实验________和实验________作对比(填序号)。
(3)将实验1和实验2作对比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反应为例(2Fe3++2I-2Fe2++I2)设计实验,探究此反应存在一定的限度。可选试剂:
①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 ③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 盐酸 ⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
实验步骤:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液;
(2)充分反应后,将溶液分成三份;
(3)取其中一份,加试剂⑥,振荡,CCl4层显紫色,说明反应生成碘;
(4)另取一份,加试剂________(填序号),现象______________,说明此反应存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解为NO2。在100 mL密闭容器中投入0.01 mol N2O4,利用现代化学实验技术跟踪测量c(NO2)。c(NO2)随时间变化的数据记录如下图所示。
(1)反应容器中最后剩余的物质有______________,其中N2O4的物质的量为________mol。
(2)c(NO2)随时间变化的曲线表明,实验测得的化学反应速率在逐渐减小,最后________。
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【题目】钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS 等)制备钼酸钠晶体的部分流程如下:
(1)Na2MoO4·2H2O 中钼元素的化合价为____________;焙烧时为了使钼精矿充分反应,可采取的措施是______________(答出一条即可)。
(2)写出焙烧附生成MoO3 的化学方程式为:_________________。
(3)写出“碱浸”反应的离子方程式:____________________。
(4)下图是碳钢在3 种不同介质中的腐蚀速率实验结果:
①当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几率为零,原因是__________________。
②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4-Fe2O3 保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除需加入钼酸盐外还需加入NaNO2。则NaNO2的作用是_________________。
③要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为_______________。
(5)锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2Lix(MoS2)n。则电池放电时的正极反应式是:______________________。
(6)碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-,当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率是__________。[已知:碱浸液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1,c(SO42-)=0.04mol·L-1,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaMoO4)=40×10-8加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略。]
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