【题目】现用金属钠和空气制备纯度较高的过氧化钠,可利用的装置如下图所示。
请回答下列问题:
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是______________,其作用是______________。
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)______________,各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是空气进入__________,接__________,接__________,接__________。______________
(3)装置Ⅱ的作用是______________________________________。
【答案】氢氧化钠溶液 吸收空气中的二氧化碳 Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ hg fe ab c 防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置Ⅰ
【解析】
用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,需要空气中的氧气和钠加热反应生成过氧化钠,空气中的水蒸气和二氧化碳需要除去;通过装置Ⅳ吸收空气中的二氧化碳气体,再通过装置Ⅲ吸收水蒸气,通过装置Ⅰ加热钠和氧气反应,连接装置Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ,得不到纯净的过氧化钠,据此解答。
(1)由于空气中含有二氧化碳,二氧化碳能与过氧化钠反应,则需要除去空气中的二氧化碳,因此装置Ⅳ中盛放NaOH溶液,其作用是吸收空气中的二氧化碳;
(2)用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,需要空气中的氧气和钠加热反应生成过氧化钠,空气中的水蒸气和二氧化碳需要除去;通过装置Ⅳ吸收空气中的二氧化碳气体,再通过装置Ⅲ吸收水蒸气,通过装置Ⅰ加热钠和氧气反应,连接装置Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ,得不到纯净的过氧化钠,因此实验装置时各仪器的正确连接顺序为Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ,则各仪器接口的标号字母顺序为:空气→h→g→f→e→a(或b)→b(或a)→c→d:
(3)装置Ⅱ中盛放碱石灰是吸收二氧化碳和水蒸气,其作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ。
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【题目】能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1
已知:①CH4、H2、CO 的燃烧热(△H)分别为-a kJmol-1、-b kJmol-1、-c kJmol-1;
②H2O (l) =H2O(g); △H=+dkJmol-1
则△H1= ___________(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJmol-1。
(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示,200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是____________ (填标号)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强p1<p2
③ 03 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol L-1·min-1。
④ 200℃时,该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为_________。
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【题目】工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若____________,则整个装置气密性良好,装理D的作用是___________。装置E中为_________________溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则理论上烧瓶C中Na2S和Na2SO3的物质的量之比为____________。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择__________(填字母代号)。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是___________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是____________________________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器有_____________。
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:__________________________________。(已知Na2S2O35H2O遇酸易分解:S2O32- + 2H+ =S↓+ SO2↑+ H2O)
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 甲烷分子的比例模型为,其二氯取代物有2种结构
B. 苯和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同
C. 相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的物质的量相同
D. 在一定条件下,苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应
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【题目】氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。
(1)形成酸雨的原理之一可简单表示如下:
回答下列问题:
①酸雨的pH________(填“>”“<”或“=”)5.6。
②D物质的化学式为____________。
③反应②的化学方程式为___________________________________。
(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:____________,反应中氧化剂是___________,还原剂是_______________。
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
现有VL某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。
①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1。
②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=1∶9,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m=________。
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【题目】已知还取性:SO32->I-。向含有a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是
A. 当a≥b时,发生的离子反应为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2H++2Cl-
B. 当 5a=4b时,发生的离子反应为 4SO32-+2I-+5Cl2+4H2O=4SO42-+I2+8H++10Cl-
C. 当 a≤b≤时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为 a mol≤n(e-)≤3a mol
D. 当a<b<时,溶液中SO42-、I-与Cl-的物质的量之比为a∶(3a-2b)∶2b
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【题目】某研究小组从甲苯出发,按下列路线合成染料中间体X和医药中间体Y。
已知:①化合物A、E、F互为同分异构体。
请回答:
(1)下列说法不正确的是_____________。
A.化合物C能发生氧化反应,不发生还原反应 B.化合物D能发生水解反应
C.化合物E能发生取代反应 D.化合物F能形成内盐
(2)B+C→D的化学方程式是____________________________________________。
(3)化合物G的结构简式是___________________。
(4)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体的结构筒式___________。
①红外光谱检测表明分子中含有醛基,②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,目苯环上有两种不同化学环境的氢原子。
(5)为探索新的合成路线,采用苯和乙烯为原料制备化台物F,请设计该合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___________。
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【题目】中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1,电池的工作原理如下图2。下列有关说法正确的是
A. 放电时,纸张中的纤维素作锂电池的正极
B. 开关K闭合给锂电池充电,X为直流电源负极
C. 放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
D. 充电时,阳极的电极反应式为:Li2O2+2e-=O2↑+2Li+
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【题目】下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。回答下列问题:
(1)装置A中,仪器a的名称____________,该仪器中盛有的试剂为_________;
(2)当Cl2气流通过一段时间后,装置B中溶液的pH ________7(填“>”“<”或“=”),装置B中反应的化学方程式为_________________________________;
(3)当Cl2气流持续通过时,装置D中干燥的有色布条能褪色,原因是_______________;
(4)装置C中的溶液颜色由无色变为______________;装置E的作用是____________________________。
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