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7.氢化铝锂是有机合成中常见的强还原剂,合成LiAlH4的一种方法如下:
步骤Ⅰ.在N2保护下将块状的LiH粉碎成细小颗粒.
步骤Ⅱ.在如图所示三口烧瓶中加入23.5g LiH和200mL无水乙醚制成悬浊液,在强烈 的搅拌下滴加入71.2g的三氯化铝乙醚溶液300mL.AlCl3滴加完毕后,继续搅拌直至反应终止,静置片刻.
步骤Ⅲ.用N2气将烧瓶中的反应物压出,抽滤,将澄清的滤液蒸发至黏稠状,减压蒸馏、得氢化铝锂.
(1)步骤Ⅰ.需在N2气氛中粉碎LiH,其目的是防止LiH与O2反应着火燃烧.
(2)步骤Ⅱ.强烈搅拌的目的是使反应物充分接触;步骤Ⅲ减压蒸馏的目的是除去残余的乙醚.
(3)抽滤时用到的硅酸盐质仪器有布氏漏斗、吸滤瓶(写名称).
(4)步骤Ⅱ合成反应的化学方程式为AlCl3+4LiH $\frac{\underline{\;乙醇\;}}{\;}$LiAlH4+3LiCl.
(5)步骤Ⅲ.证明最后固体产物不含乙醚或不含乙醚合物所用的仪器分析方法是红外光谱分析.

分析 (1)LiH易与空气中的氧气发生反应;
(2)强烈搅拌是加快物质接触发生反应,液体的沸点,是指它的饱和蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据,减压蒸馏目的是除去剩余乙醚;
(3)依据抽滤装置和步骤选择玻璃仪器;
(4)步骤Ⅱ合成反应是氯化铝和氢化锂在乙醇中反应生成四氢铝锂和氯化锂;
(5)红外光谱可用于研究分子的结构和化学键,也可以作为表征和鉴别化学物种的方法,红外光谱具有高度特征性,可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定固体成分和乙醚结构、化学键不同.

解答 解:(1)LiH易与空气中的氧气发生反应,步骤Ⅰ.需在N2气氛中粉碎LiH,其目的是防止LiH与O2反应着火燃烧,
故答案为:防止LiH与O2反应着火燃烧;
(2)强烈搅拌是加快物质接触发生反应,减压蒸馏目的是除去剩余乙醚,
故答案为:使反应物充分接触,除去残余的乙醚;
(3)依据抽滤装置和步骤选择硅酸盐质仪器即玻璃仪器为:布氏漏斗;吸滤瓶,
故答案为:布氏漏斗、吸滤瓶;
(4)步骤Ⅱ合成反应是氯化铝和氢化锂在乙醇中反应生成四氢铝锂和氯化锂,反应的化学方程式为:AlCl3+4LiH $\frac{\underline{\;乙醇\;}}{\;}$LiAlH4+3LiCl,
故答案为:AlCl3+4LiH $\frac{\underline{\;乙醇\;}}{\;}$LiAlH4+3LiCl;
(5)红外光谱可用于研究分子的结构和化学键,证明最后固体产物不含乙醚或不含乙醚合物所用的仪器分析方法是红外光谱分析,
故答案为:红外光谱分析.

点评 本题考查了物质的制备实验方案和设计,主要是实验过程分析,装置仪器的使用,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.在2L 2.5mol•L-1溶液中缓慢加入0.1molNa2O2粉末.在一定条件下可实现下图所示操作(由于反应②中加入的氢氧化钠溶液不足.故沉淀C没有完全溶解)

据此回答下列问题:
(1)步骤I、Ⅱ中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤
(2)根据上述框图反应关系.写出气体H的化学式:O2
(3)溶液E中含有的离子主要是K+、Na+、Al3+、SO42-
(4)写出②、③两个反应的化学方程式:
②Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;
③2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O.

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18.如图1所示,K1固定不动,K2可自由移动,A、B两个容器中均发生反应:X(g)+3Y(g)?2Z(g)△H=-92kJ•mol-1.若向A、B中都通入xmolX和ymolY的混合气体,且初始A、B容积相同,假设整个过程中A、B均保持温度不变.请回答:

(1)若x=1,y=3,起始容积均为1L,在某温度下,5min后A中达到化学平衡状态,测得X还剩0.2mol,则5min内Y的反应速率0.24mol/(L.min);
(2)若x:y=1:2,则平衡时,A容器中的转化率:X<Y(请填“>”,“<”,“=”);
(3)若x=1,y=3,某温度下,当B中放出热量78.2kJ时,则B中X的转化率为85%;
(4)若A起始容积为2L,x=0.20mol,y=0.60mol,反应中Z的物质的量浓度的变化情况如图2所示,且在第5分钟时移动K1使A容器的体积瞬间缩小一半后,若在第7分钟时达到新的平衡(此时Z的浓度约为0.25mol•L-1),请在图中画出第5分钟后Z浓度的变化曲线.

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15.某实验小组利用Fe2O3、Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO4•5H2O),实验方案如下:

(1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O、Fe2O3+2H+═Fe2++H2O、、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+
(2)溶液乙中加入适量CuO时发生反应的离子方程式为3CuO+2Fe3++3H2O═2Fe(OH)3+3Cu2+
(3)操作Ⅰ主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干等步骤.
(4)实验室还可以利用沉淀丙制取FeCO3,流程如下:

写出上述转化过程①、②、③中发生反应的离子方程式:
过程①:Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O.
过程②:Fe+2Fe3+═3Fe2+
过程③:2HCO3-+Fe2+═FeCO3↓+CO2↑+H2O.

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2.某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2,用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒温在60℃时反应制得.

(1)反应过程中需要对A容器进行加热,加热的方式为水浴加热;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有温度计、大烧杯;
(2)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液.已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时,析出的晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出的是NaClO2.根据图2所示NaClO2的溶解度曲线,请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:①蒸发浓缩;②冷却(大于38℃)结晶;③洗涤;④干燥.
(3)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,将Cl2通入到NaClO2溶液中,现制取270kg二氧化氯,需要亚氯酸钠的质量是362kg.
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质,自身被还原为Cl-.处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍.

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12.A、B、C、D均为短周期元素,在周期表中的位置如图所示:
AB
CD
回答下列问题:
(1)A、B、D的元素符号为:C、N、Cl;C元素位于周期表中三周期VIA族.
(2)D的单质和水反应的化学方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO;
(3)D的最高价氧化物的水化物的化学式为:HClO4,其酸性大于(填大于或小于) C的最高价氧化物的水化物的酸性;B的氢化物的水溶液呈碱性(填酸性或碱性).
(4)A的氢化物的结构式为:,其分子中共含有10个电子,A和D形成的常见化合物是由极性(填“极性”、“非极性”)键形成的.

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19.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒.
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失.
(3)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表.
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数 
起始温度t1/℃终止温度
t2/℃
温度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值 
26.2 26.0 26.1 30.1 
4.0
27.0 27.4 27.2 33.3 
25.9 25.9 25.9 29.8 
26.4 26.2 26.3 30.4 
②实验测得中和热数值比57.3kJ/mol小,产生偏差的原因可能是(填字母)acd.
a.实验装置保温、隔热效果差     
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列两种气体的分子数一定相等的是(  )
A.质量相等、密度不等的N2和C2H4B.等压等体积的N2和CO2
C.等体积等密度的CO2和C2H4D.等温等体积的O2和N2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.已知NH3和HCl都能用来作喷泉实验的气体,若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体,进行实验(两烧瓶内充满溶液且不考虑溶质的扩散).下列说法错误的是(  )
A.NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉
B.制备干燥的NH3和HCl,所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸
C.改为NO2气体,所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同
D.去掉装置中的胶头滴管,改为单孔塞,也可引发喷泉

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