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8.除化学上常用燃烧法确定有机物的组成.下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品.根据产物的质量确定有机物的组成.
回答下列问题:
(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是H2O2或(H2O),写出A中有关反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是把燃烧生成CO转化为CO2,使实验数据更准确
(3)实验开始时,要先通入氧气一会儿,然后再加热电炉,原因是排尽装置中的空气
(4)写出E装置中所盛放试剂的名称碱石灰(或固体NaOH),它的作用是吸收燃烧生成的CO2
(5)若将B装置去掉会对实验造成什么影响?将使测量数据中的氢元素含量增大.有同学认为应在E后再加一与E相同的装置F,目的是防止空气中的CO2和水蒸汽进入E装置,影响实验的准确性
(6)若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种).经充分燃烧后,E管质量增加1.76g,D管质量增加0.72g,则该有机物的最简式为CH2O;,实验室通常通过质谱法测出该物质的相对分子质量为90,且该化合物能发生自身酯化反应,则其结构简式可能为CH3CHOHCOOH、CH2OHCH2COOH.

分析 用燃烧法测定有机物组成,A可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气(也可用过氧化钠和水),经B干燥后在C中与样品反应生成二氧化碳和水,C中CuO可将CO转化为二氧化碳,避免实验误差,D用于吸收水,E用于吸收二氧化碳,根据二氧化碳的质量可求C元素的质量,由水的质量可求得H元素的质量,结合有机物的质量可求出O元素的质量,由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比,也就是确定了实验式,结合该有机物的相对分子质量可以确定有机物的分子式,以此解答该题.

解答 解:用燃烧法测定有机物组成,A可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气,经B干燥后在C中与样品反应生成二氧化碳和水,C中CuO可将CO转化为二氧化碳,避免实验误差,D用于吸收水,E用于吸收二氧化碳,根据二氧化碳的质量可求C元素的质量,由水的质量可求得H元素的质量,结合有机物的质量可求出O元素的质量,由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比,也就是确定了实验式,结合该有机物的相对分子质量可以确定有机物的分子式,
(1)装置A是制备氧气的,所以根据装置的特点可知A装置中分液漏斗盛放的物质是双氧水或水,应该反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:H2O2或(H2O);2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(2)由于有机物在燃烧过程中,有可能产生CO,所以C装置(燃烧管)中CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O,
故答案为:CO转化为CO2,使实验数据更准确;
(3)装内有空气,空气中的二氧化碳会导致实验误差,为排尽装置中的空气,应先通入氧气,故答案为:排尽装置中的空气;
(4)由于有机物燃烧产生CO2,所以E装置的主要作用是吸收生成的CO2,因此其中所盛放试剂是碱石灰或氢氧化钠,
故答案为:碱石灰(或固体NaOH); 吸收燃烧生成的CO2
(5)B装置的作用是干燥氧气,除去水蒸气,所以若将B装置去掉会造成测得有机物中含氢量增大,实验中,要避免空气中的水以及二氧化碳干扰试验,应该在E装置后接一个充满碱石灰的U形干燥管,
故答案为:将使测量数据中的氢元素含量增大;防止空气中的CO2和水蒸汽进入E装置,影响实验的准确性;
(6)E管质量增加1.76克说明生成了1.76克二氧化碳,可得碳元素的质量:1.76g×$\frac{12}{44}$×100%=0.48g,
D管质量增加0.72克说明生成了0.72克水,可得氢元素的质量:0.72g×$\frac{2}{18}$×100%=0.08g,
从而可推出含氧元素的质量为:1.2-0.48-0.08=0.64g,
设最简式为CXHYOZ
12X:Y:16Z=0.48::0.08:0.64
X:Y:Z=1:2:1,
最简式为 CH2O,
可用质谱测定有机物的相对分子质量,该物质的相对分子质量为90,则分子式为C3H6O3,且该化合物能发生自身酯化反应,说明有机物含有羟基、羧基,结构简式应为CH3CHOHCOOH、CH2OHCH2COOH,
故答案为:CH2O; 质谱; CH3CHOHCOOH、CH2OHCH2COOH.

点评 本题考查有机物组成的测定,试题综合性强,难易适中,贴近高考,主要是考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力.要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案.最常见的气化方法为用煤生产水煤气,而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH.已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:
①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2 O(g)△H 1=-90.8KJ/mol,
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H 2=-41.2kJ/mol,
③CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H 3
850℃平衡常数分别为k1=160,K2=243,K3=160,甲醇可以与乙酸反应制香料CH3OH(l)+CH3COOH(l)→CH3COOCH3(l)+H2O(l)
(1)则反应△H 3=-132.0 kJ/mol  制香料的K的表达式$\frac{c(C{H}_{3}COOC{H}_{3})c({H}_{2}O)}{c(C{H}_{3}OH)c(C{H}_{3}COOH)}$
(2)由CO合成甲醇时,以下有关该反应的说法正确的是AD(填序号).
A.恒温、恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡
B.一定条件下,H2 的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡
C.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
D.某温度下,将2mol CO和6mol H2 充入2L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c (CO)=0.2mol•L- 1,则CO的转化率为80%
(3)850℃时,在密闭容器中进行反应①开始时只加入CO2、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下比较正逆反应的速率的大小:v>v(填“>、<或=”)   该时间段内反应速率v(H2)=0.12mol/(L•min)
物质H2CO2CH3 OHH2 O
浓度(mol/L)0.20.20.40.4
(4)在一定条件下3L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应①,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示.

①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入
A:n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol
B:n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol,曲线I代表哪种投入方式A(用A、B表示)
②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3mol H2和1.5mol CO2,该反应10min时达到平衡,在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图2中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.硝酸铝是一种常见常见媒染剂.工业上用含铝废料(主要含Al、Al2O3、Fe3O4、SiO2等)制取硝酸铝晶体[Al(NO33•9H2O]及铝单质的流程如下:

(1)写出反应Ⅰ中Fe3O4参加反应的离子方程式:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O.
(2)写出反应Ⅱ的离子方程式:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O.
(3)该流程中有一处设计不合理,请指出并加以改正:反应Ⅲ使用过量NaOH错误,应改为氨水.
(4)写出反应Ⅵ的化学方程式:2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.N A为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(  )
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.0.1mol•L-1NaCl溶液中Na+的数目为0.1NA
C.11.2 LCO2所含分子数为0.5 NA
D.现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为3 NA

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

3.某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、K+.为确认溶液组成进行如下实验:(1)向200ml上述溶液中加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶.(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出).由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是(  )
A.c(CO32-)=0.01mol•L-1,c(NH4+)<c(SO42-
B.如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c(SO42-
C.一定存在SO42-、CO32-、NH4+,可能存在Cl-、Na+、K+
D.一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-,一定不存在Na+、K+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列溶液中不能区别SO2和CO2气体的是(  )
①石灰水  ②酸性KMnO4溶液  ③溴水  ④用硝酸酸化的Ba(NO32溶液  ⑤品红溶液.
A.①②③⑤B.②③④⑤C.只有①D.①②

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.纳米级Fe粉是新型材料,具有超强磁性、高效催化性.某化学小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳术级铁粉.其实验设计如图1(加热、夹持装置省略)

(l)a的名称是蒸馏烧瓶;浓硫酸的作用是干燥氢气.
(2)打开分液漏斗活塞,一段时间后再对C装置加热,这样操作的目的是排出体系内的空气,防止干拢实验,防止爆炸;反应一段时间后D中变蓝.E中溶液变浑浊,C中发生反应的化学方程式是FeCO3+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO2+H2O.
(3)反应中若观察到B装置中气泡产生过快,则应进行的操作是调节A中分液漏斗活塞,减缓硫酸滴加速度.
(4)将酒精灯换成酒精喷灯,按上述操作.D中变蓝,E中有气泡但未出现浑浊.其可能原因是温度升高,CO2被H2还原为CO
(5)据报道纳米铁粉可用于还原净化含对氯硝基苯的工业污水,同时生成污染性小的对氯苯胺和FeCI2.处理1L该工业污水时,对氯硝基苯去除百分率与加入不同质量纳米铁粉关系如图2甲;加入足量纳米铁粉,对氧硝基苯去除速率与pH的关系如图2乙.
①综合考虑纳米铁的利用率及去除效率,处理同样1L污水加入纳米铁粉最佳为1.0g;
②图乙pH大于6.5时,除去速率变化很快变小的原因可能是PH变大,生成Fe(OH)2覆盖在铁粉表面,阻碍反应进行,反应速率变化很快变小.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇制备环己烯

已知:
密度(g/cm3熔点(℃)沸点(℃)溶解性
环己醇0.9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lml浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A采用水浴加热的优点是均匀受热,容易控制反应温度.
②试管C置于冰水浴中的目的是试管C置于冰水浴中.
(2)制备精品  ①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层(填上或下),分液后用c(填字母,单选)洗涤.
a.KMnO4溶液      b.稀H2SO4     c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图2装置蒸馏,冷却水从g口进入(填g或f).蒸馏时要加入生石灰,目的是生石灰吸收水分,便于蒸馏出更纯净的产品.
③收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是c(填字母,单选).
a.蒸馏时从70℃开始收集产品      
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是bc.
a.用酸性高锰酸钾溶液     b.用金属钠     c.测定沸点.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.BaCl2•xH2O是用途广泛的基础化工产品.我国目前主要是用盐酸和硫化钡(含少量Mg2+、Fe3+等)反应生产BaCl2•xH2O,工艺流程如图所示.

已知:室温时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ中生成的H2S用足量氨水吸收,一定条件下向所得溶液中通入空气,又可得到单质硫并使吸收液再生,再生反应的化学方程式为2(NH42S+O2+2H2O═4NH3•H2O+2S↓.
(2)所得氯化钡粗液中含硫化合物(H2S、HS-等)影响产品质量,可鼓入预热后的空气吹除,预热空气的目的是升高温度,减小气体在溶液中的溶解度,利于吹除硫化氢;沉淀A的主要成分是S.
(3)热空气吹除时会有部分HS-转变为S2O${\;}_{3}^{2-}$,使产品仍达不到纯度要求,可再进行酸化脱硫,酸化脱硫时的离子方程式为S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O.
(4)室温时,若加碱调溶液pH调至9,则完全沉淀的离子是Fe3+,另一离子浓度为0.18mol/L(当溶液中离子浓度小于1×10-5 mol/L时认为该离子完全沉淀).
若向0.1mol/L FeCl3溶液中加入一定量等浓度的Na2CO3溶液,出现的现象产生红褐色沉淀并有气体放出,发生反应的离子方程式2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe(OH)3↓+3CO2↑.
(5)将足量的SO2气体通入BaCl2溶液中有无明显现象无(填“有”或“无”),向NaOH溶液中通入足量的SO2气体,写出所得溶液离子浓度的大小顺序c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).

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