【题目】制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3主要实验流程如下:
已知:① 氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;
② N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
⑴从流程分析,本流程所用的主要有机原料为_______________(写名称)。
⑵步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,该反应的离子方程式为____________________。
⑶实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃,除减缓Cl2的通入速率外,还可采取的措施是_________________。
⑷步骤Ⅱ合成N2H4·H2O(沸点约118 ℃)的装置如图。NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2](沸点196.6℃)水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。
① 使用冷凝管的目的是_________________。
② 滴液漏斗内的试剂是_______;
将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是______________________________;
③ 写出流程中生成水合肼反应的化学方程式________________________________。
⑸ 步骤Ⅳ制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图所示)。
① 边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定停止通SO2的pH值为____(取近似整数值,下同);
②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH应控制在________。
【答案】尿素 8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O 冰水浴冷却 通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率 NaClO碱性溶液 打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下 NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3 4 10
【解析】
由实验流程可知,氯气和氢氧化钠溶液的反应生成NaClO,为避免生成NaClO3,应控制温度在40℃以下,生成的NaClO与尿素反应生成N2H4H2O和Na2CO3,可用蒸馏的方法分离出N2H4H2O,副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,结合对应物质的性质以及题给信息分析解答。
⑴根据流程图,本流程所用的主要有机原料为尿素,故答案为:尿素;
(2)若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,同时还生成NaCl,根据得失电子守恒,ClO-∶ClO3- ∶Cl- 物质的量之比为5∶1∶10,反应的离子方程式为8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O,故答案为:8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O;
⑶氯气与烧碱溶液的反应是放热反应,实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃,除减缓Cl2的通入速率外,避免反应过于剧烈,放出大量的热而导致温度升高,还可以用冰水浴冷却,故答案为:冰水浴冷却;
(4)①为避免N2H4H2O的挥发,使用冷凝管,起到冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率,故答案为:通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率;
②为了避免N2H4H2O与 NaClO剧烈反应生成N2,实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液;将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下,故答案为:NaClO碱性溶液;打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下;
③ 根据流程图,NaClO 和CO(NH2)2 在NaOH溶液中反应生成水合肼和碳酸钠,反应的化学方程式为NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3,故答案为:NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3;
(5)用Na2CO3制备无水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入过量的二氧化硫生成NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3。
①由图像可知,溶液pH约为4时,可完全反应生成NaHSO3,此时可停止通入二氧化硫,故答案为:4;
②由图像可知pH约为10时,可完全反应生成Na2SO3,故答案为:10。
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【题目】与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-据此判断以下叙述错误的是
A. 液氨中含有NH3、NH4、NH2-三种微粒
B. 一定温度下液氨中c(NH4+)·c(NH2-)是一个常数
C. 液氨的电离达到平衡c(NH3)= c(NH4+)=c(NH2-)
D. 只要不加入其他物质,液氨中c(NH4+)=c(NH2-)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】实验室测定水体中氯离子含量,实验过程如下:向水样中加入K2CrO4溶液作指示剂,用0.0010 mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点。已知:Ag2CrO4为不溶于水的砖红色沉淀;常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)= 1.8×10-12。回答下列问题:
(1)滴定时,应使用____________(填“酸式”或“碱式”) 滴定管。
(2)滴定达到终点的标志是___________________________________________。
(3)实验过程中测得数据如下表:
编号 | 1 | 2 | 3 |
V(水样)/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
V(AgNO3)/mL | 3.75 | 4.01 | 3.99 |
计算水样中氯离子的含量为_______________mg/L(保留2位小数)
(4)滴定结束后:
①当溶液中的残余c(Cl-)=1.8×10-5mol/L,则此时溶液中c(CrO42-)=____________ mol·L-1。
②已知2AgCl+ CrO42-2Cl-+Ag2CrO4,计算出该反应的平衡常数为____________。
(5)下列情况会造成实验测定结果偏低的是____________。(填标号)
A.锥形瓶洗涤后未干燥 B.滴定前,未使用标准液润洗滴定管
C.滴定管滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
D.滴定管滴定前尖嘴部分充满溶液,滴定结束时滴定管尖嘴有气泡
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义.
(1)海水中无机碳的存在形式及分布如下图所示:
用离子方程式表示海水呈弱碱性的原因______________.已知春季海水pH=8.1,预测夏季海水碱性将会_____________(填写“增强”或“减弱”),理由是_________________________.
(2)工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,在容积为1L的恒容容器中,分别在T1、T2、T3三种温度下合成甲醇.如图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.下列说法正确的是_______________.
A.a、b、c三点H2转化率:c>a>b
B.上述三种温度之间关系为T1>T2>T3
C.a点状态下再通入0.5 mol co和0.5 mol CH3OH,平衡不移动
D.c点状态下再通入1 mol co和4mol H2,新平衡中H2的体积分数增大
(3)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
①NO的作用是___________________。
②已知:O3(g)+0(g)=202(g) △H=-143kJ·mol-l
反应1: O3(g)+NO(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.2kJ·mol-l
反应2:热化学方程式为_____________________。
(4)大气污染物SO2可用NaOH吸收.已知pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。该温度下用0.1mol· L-1 NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示.b点所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是________________;c点所得溶液中:c(Na+)___________3c(HSO3-)(填“>”、“<”或“=”).
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】25 ℃时,NaCN溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如下图甲所示。
向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的盐酸,其pH变化曲线如下图乙所示[其中a点的坐标为(9.5,0.5)]。
甲 乙
下列溶液中的关系中一定正确的是
A. 图甲中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)
B. 常温下,NaCN的水解平衡常数:Kh(NaCN)=10-4.5mol/L
C. 图乙中b点的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D. 图乙中c点的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
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【题目】(1)将金属钠置于空气中加热,可以观察到有淡黄色固体生成,试写出该反应的方程式:__________________________________。
(2)在实验室模拟侯氏制碱法制备碳酸钠:一定温度下,往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气(NH3)达到饱和后,再不断通入CO2,一段时间后,出现沉淀,过滤得到NaHCO3晶体和氯化铵溶液。该过程的总的化学方程式为:____________________________________________。
(3)加热NaHCO3得到纯碱制品,实验室进行此操作的装置可以是_____________(填选项)。
(4)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应:
加入MnO2后,反应的化学方程式为____________________________________________。
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【题目】锂锰电池结构如图所示,其中电解质溶于混合有机溶剂中,通过电解质迁移入晶格中生成。下列有关说法正确的是
A. 外电路电流方向:a→b
B. 电池正极反应式为:
C. 可以用水代替电池中的混合有机溶剂
D. 用该电池给铅蓄电池充电,a极与Pb电极相连
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】青出于蓝而胜于蓝,“青”指的是靛蓝,是人类使用历史悠久的染料之一,下列为传统制备靛蓝的过程:
下列说法不正确的是( )
A. 靛蓝的分子式为C16H10N2O2
B. 浸泡发酵过程发生的反应为取代反应
C. 吲哚酚的苯环上的二氯代物有4种
D. 1 mol吲哚酚与H2加成时可消耗4 mol H2
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】药物中间体Q、医用材料PVA的合成路线如下。
已知:
(1)A的分子式是C6H6,A→B的反应类型是_______。
(2)B→C是硝化反应,试剂a是_______。
(3)C→D为取代反应,其化学方程式是_______。
(4)E的结构简式是_______。
(5)F含有的官能团是________。
(6)G→X的化学方程式是________。
(7)W能发生聚合反应,形成的高分子结构简式是________。
(8)将下列E +W→Q的流程图补充完整(在虚线框内写出物质的结构简式):__________________
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