【题目】高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂等。制备NH4ClO4的工艺流程如下:
(1)电解NaClO3溶液时,ClO3-在____极发生反应,其电极反应式为____。
(2)“除杂”有两种方案。
①方案1:加入盐酸和H2O2溶液,NaClO3转化为ClO2,化学方程式为______。
方案2:加入氨水和FeCl24H2O,NaClO3转化为Cl-,离子方程式为____,如果FeCl24H2O过量会出现黑色磁性沉淀,该沉淀可能是______。(填化学式)
②比较氧化性:ClO3-_____ClO4-(填“>”或“<”)。
③两种方案相比,方案1的优点是____。(答一条即可)
(3)“反应”时用NaClO4和NH4Cl在90℃制备NH4ClO4。如果用浓盐酸和液氨代替NH4Cl,则无需加热,原因是____。
(4)该流程中可循环利用的物质是_________。(填化学式)
【答案】阳 ClO3-+H2O-2e- =ClO4-+2H+ 2NaClO3+2HCl+H2O2=2ClO2↑+2NaCl+2H2O+O2↑ 6Fe2++ClO3-+3H2O+12NH3H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12NH4+ Fe3O4 操作步骤简单(或过量的H2O2易除去等合理答案) 浓盐酸和液氨的反应为放热反应 NaCl
【解析】
(1)氯酸根离子化合价为+5价升高到高氯酸根离子的+7价,发生氧化反应,为阳极反应;
(2)①双氧水把氯酸钠还原为二氧化氯;氨水、亚铁离子、氯酸根离子反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀、铵根离子;如果FeCl24H2O过量会出现黑色磁性沉淀四氧化三铁;
②根据以上分析,氯酸根离子氧化性大于高氯酸根离子;
③方案1的优点是操作步骤简单;
(3)浓盐酸和液氨为放热反应;
(4)根据流程判断。
(1)氯酸根离子化合价为+5价升高到高氯酸根离子的+7价,发生氧化反应,在阳极发生反应,反应式为:ClO3-+H2O-2e- =ClO4-+2H+;
(2)①双氧水把氯酸钠还原为二氧化氯,方程式为:2NaClO3+2HCl+H2O2=2ClO2↑+2NaCl +2H2O+O2↑;氨水、亚铁离子、氯酸根离子反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀、铵根离子,离子方程式为:6Fe2++ClO3-+3H2O+12NH3H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12NH4+;如果FeCl24H2O过量会出现黑色磁性沉淀,该沉淀可能是四氧化三铁;
②根据以上分析,氯酸根离子氧化性大于高氯酸根离子;
③两种方案相比,方案1的优点是操作步骤简单(或过量的H2O2易除去等合理答案);
(3)由于浓盐酸和液氨的反应为放热反应,故反应无需加热;
(4)根据流程可知,该流程中可循环利用的物质是氯化钠。
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【题目】氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。
(1)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:________________________。
②写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目:_____________。
(2)甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,其工作原理的示意图如下:
请回答下列问题:
Pt(a)电极是电池的_______极,电极反应式为______________________;
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为______________________________________。
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【题目】环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:
已知以下信息:
(1)A是一种烯烃,化学名称为__________。
(2)由B生成C的反应类型为__________。
(3)由C生成D的反应方程式为__________。
(4)E的结构简式为__________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式_____、_______。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g,则G的n值理论上应等于__________。
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【题目】下列实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验,能达到实验目的的是( )
A.利用①装置,配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液
B.利用②装置,验证元素的非金属性:Cl>C>Si
C.利用③装置,合成氨并检验氨的生成
D.利用④装置,验证浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
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【题目】课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橘子汁等物质来探究原电池的组成,下列结论不正确的是
A.若a为铝片,b为锌片或铜片,则导线中一定产生电流
B.若a为锌片,b为铝片,则b极上的电极反应式为
C.原电池是将化学能转化为电能的装置
D.若a、b均为铝片,则电流计指针不偏转
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【题目】下列说法正确的是
A.某 C3H6 分子中只有一种氢,说明该有机物为丙烯
B.乙烯能使溴水褪色,说明乙烯具有漂白性
C.苯能与氢气发生加成反应,说明苯分子中含有碳碳双键
D.甲苯易形成 2,4,6-三硝基甲苯而苯不能形成 1,3,5-三硝基苯,说明甲基对苯环有影响
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【题目】阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:
制备基本操作流程如下:
主要试剂和产品的物理常数如下表所示:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是___。
(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___。
(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:
①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止___。
②冷凝水的流进方向是___(填“a”或“b”)。
③趁热过滤的原因是___。
④下列说法不正确的是___(填字母)。
A.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂
B.此种提纯粗产品的方法叫重结晶
C.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大
D.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸
(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为___%。
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【题目】在一定温度下,将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,此时测得D、C的浓度均为0.4mol/L,请填写下列空白:
(1)x值等于_____________。
(2)A的转化率为_______________。
(3)生成D的反应速率为_____________。
(4)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数 _________(增大、减小或不变)。
(5)在此温度下,该化学反应的平衡常数k=__________
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【题目】A、B、C、D、E都为短周期元素,A是相对原子质量最小的元素;B的+1价阳离子和C的﹣1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层结构;D在C的下一周期,可与B形成BD型离子化合物;E和C为同一周期元素,其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸。请根据以上信息回答下列问题:
(1)B元素在元素周期表中的位置是第______周期______族;
(2)画出C元素的原子结构示意图______;
(3)与E的氢化物分子所含电子总数相等的分子是______(举一例,填化学式,下同)、阳离子是______;
(4)A与D形成的化合物中含有化学键的类型是_____。
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