【题目】氯仿(CHC13)是无色透明液体,不溶于水和浓硫酸,溶于醇,沸点为61.2℃,工业品氯仿中常含有少量乙醇。某校同学设计实验制备少量氯仿。
(1)甲组同学设计下列装置用干燥纯净的氯气制备实验原料漂白粉[已知:3Ca(ClO)2 Ca(ClO3)2+2CaCl2 △H>0]。
①各仪器接口连接顺序为____(气流白左至右,用小写字母表示)。
②装置B中发生反应的离子方程式为 ___。
③装置A用冰水冷却的目的是____。
(2)乙组同学用甲组制得的漂白粉与乙醇溶液反应制备氯仿的实验装置如图。
①装置I需控制温度约为70℃,适宜的加热方式是 ___,温度不宜过高,其目的是____。
②装置Ⅱ的名称是____。
③一定条件下,装置I中漂白粉先与乙醇溶液反应生成Cl2和Ca(OH)2,然后Cl2与CH3CH2OH反应生成CCl3CHO,CCl3CHO再与Ca(OH)2反应生成CHC13和一种盐,CCl3CHO与Ca(OH)2反应的化学方程式为 _________。
(3)丙组同学用下列方法对乙组制得的粗产品进行提纯。已知浓硫酸能与乙醇混溶。
步骤I.向粗产品中加入适量浓硫酸,搅拌至呈淡咖啡色,分液得有机层;
步骤Ⅱ.用15%的Na2CO3溶液洗涤多次,分液得有机层;
步骤Ⅲ.向有机层中加入少量无水CaCl2。
步骤I中用浓硫酸洗涤的目的是____;步骤Ⅱ中证明已洗涤干净的依据是____;步骤Ⅲ中加入少量无水CaCl2的目的是 ___。
【答案】c→h→g→e→f→a(b)→b(a)→d MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 减少副产物Ca(ClO3)2生成的量,并有利于氯气的吸收 水浴加热 减少乙醇的挥发 (直形)冷凝管 2CCl3CHO+Ca(OH)2→2CHCl3+(HCOO)2Ca 除去其中溶解的乙醇 蘸取最后一次分液所得的水层液体少许滴在pH试纸上,溶液显碱性(其他答案合理即可) 干燥产品
【解析】
实验(1)实验目的是用干燥纯净的氯气制备漂白粉,装置B制备氯气,注意要用干燥纯净的氯气,需要除去氯气中含有HCl和水蒸气,然后将氯气通入到石灰乳中制备漂白粉,因为氯气有毒,需要尾气处理;
实验(2)用漂白粉与乙醇反应制备氯仿,乙醇易挥发,温度不能太高,否则造成原料的浪费;
(3)氯仿属于有机物,根据“相似相溶”,氯仿溶于乙醇,注意浓硫酸能与乙醇混溶,然后进行分析;
(1)①用干燥纯净的氯气制取漂白粉,实验室常用MnO2与浓盐酸反应生成Cl2,即装置B制备氯气,氯气中含有HCl和水蒸气,常用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸吸收水蒸气,然后将氯气通入石灰乳中,因为氯气有毒,因此为防止污染环境,需要尾气处理,常用氢氧化钠溶液吸收,即连接顺序是c→h→g→e→f→a(b)→b(a)→d;
②装置B发生反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
③3Ca(ClO)2Ca(ClO3)2+2CaCl2 △H>0,温度高,促使平衡向正反应方向进行,副产物Ca(ClO3)2物质的量增大,温度高,不利用氯气的溶解,因此用冰水冷却,其目的是减少副产物Ca(ClO3)2生成的量,并有利于氯气的吸收;
(2)①漂白粉与乙醇溶液反应制备氯仿,乙醇易挥发,温度不能过高,否则造成乙醇大量挥发,降低原料的利用,因此温度控制约为70℃,因此适宜加热方式为水浴加热;
②装置II为(直形)冷凝管;
③CCl3CHO与Ca(OH)2反应生成CHCl3和一种盐,根据原子守恒,该盐为(HCOO)2Ca,化学方程式为2CCl3CHO+Ca(OH)2→2CHCl3+(HCOO)2Ca;
(3)氯仿无色透明液体,不溶于水和浓硫酸,溶于醇,氯仿属于有机物,易溶于乙醇,氯仿中含有乙醇,除去其中溶解的乙醇;因为浓硫酸能与乙醇混溶,因此用浓硫酸洗涤的目的是除去其中溶解的乙醇;步骤II中加入碳酸钠洗涤,发生Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,分液后的水层中应含有Na2CO3,说明硫酸已洗涤干净,因此证明已洗涤干净,需要检验水层中是否含有碳酸钠,操作是蘸取最后一次分液所得的水层液体少许滴在pH试纸上,溶液显碱性(其他答案合理即可);无水CaCl2具有吸水性,因此加入少量无水CaCl2的目的是干燥产品。
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【题目】研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,同温度下涉及如表所示反应:
①2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H1<0,平衡常数为 K1;
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H2<0,平衡常数为 K2。
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H3,平衡常数 K=______(用 K1、K2 表示)。△H3=_________(用△H1、△H2 表示)。
(2)①为研究不同条件对反应①的影响,在恒温条件下,向 2 L 恒容密闭容器中加入0.2 mol NO 和 0.1 mol Cl2,10 min 时反应①达到平衡。测得 10 min 内 v(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1,则平衡后 n(Cl2)=__________mol,NO 的转化率α1=__________。
②其他条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,平衡时 NO 的转化率为α2,α1 ________α2(填“>”“<”或“=”),平衡常数 K1 ________ (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使 K1 减小,可采用的措施是 ________。
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【题目】某化学兴趣小组在学习了电解质的有关知识后,老师提出了一个“电解质水溶液导电能力的强弱的影响因素”的课题。让该小组来完成课题的研究,已知HCl在水中能完全电离。
(1)该小组同学首先用密度为1.049 g·cm-3的乙酸(CH3COOH)和质量分数为36.5%,密度为1.18 g·cm-3的浓盐酸分别配制1 mol/L CH3COOH溶液和1 mol/L HCl溶液各500 mL,则他们应该量取乙酸和浓盐酸的体积分别为_________和__________;
(2)某同学在配制500 mL 1 mol/L的CH3COOH溶液时,向容量瓶中转移溶液时操作如图所示,图中的错误有__________________________________________;
(3)他们首先用下图所示装置测1 mol/L的CH3COOH溶液和1 mol/L HCl溶液的导电能力,接通电源后发现与HCl溶液相连的灯泡较亮,有同学认为乙酸是弱电解质,你_______(填“同意”或“不同意”)他的观点,通过该现象你得到的结论是_______________________________________
(4)他们又用上述装置测物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的导电能力,接通电源后发现与CuSO4溶液相连的灯泡较亮,有同学认为NaOH是弱电解质,你___________(填“同意”或“不同意”)他的观点,通过该现象你得到的结论是_______________________________________;
(5)通过上述探究实验,你能得到的结论是_______________________________________
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【题目】雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:、、、、、、某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后的试样溶液,设计并完成了如下实验:
已知: ,根据以上的实验操作和现象,该同学得出的结论不正确的是
A.试样中肯定存在、、和
B.试样中一定不含
C.试样中可能存在、
D.该雾霾中可能存在、和
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【题目】已知乙酸中的氧都是18O,则乙酸和乙醇在一定条件下反应,经过足够长的时间后,体系中含有18O的物质是
A. 只有乙酸
B. 只有乙酸乙酯
C. 乙酸、乙酸乙酯、水
D. 乙酸乙酯、乙醇、水
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【题目】某的X溶液中可能含有、,、、、中的若干种,现取X溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:下列说法正确的是
A.气体A是
B.X中肯定存在、、、
C.溶液E和气体F不能发生化学反应
D.X中不能确定的离子是 和
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【题目】今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、,现取三份100mL溶液作为试液,分别进行如下实验不考虑盐类的水解及水的电离:
根据实验,以下推测判断不正确的是
A.溶液中一定存在和
B.一定不存在、和
C.可能存在
D.必须通过焰色反应来确定溶液中是否存在
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【题目】有一无色溶液,可能含有、、、、、、、、中的几种。为确定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入适量的固体,产生无色无味的气体和白色沉淀,再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解;②另取部分溶液,加入酸化的溶液,有白色沉淀产生。下列推断正确的是
A.肯定有、、、
B.肯定有、、
C.肯定有、、
D.肯定有、、
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【题目】在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)中,当m、n、p、q为任意正整数时,达到平衡的标志是
A.气体分子的平均摩尔质量不再发生变化时B.各组分的物质的量浓度不再改变
C.A与C的质量分数相等D.反应速率vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q
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