【题目】磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,主要用作氯化剂或氯磺化剂,也用于制造医药品、染料、表面活性剂等。实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量SO2Cl2,所需装置如图所示(部分装置略):
已知:①Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑。
②SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,密度为1.67g/mL。它在常温下较稳定、遇水剧烈水解,100℃以上易分解。
回答下列问题:
(1)检查装置A气密性的操作是___________。
(2)选择实验装置(A~E)并连接接口(a~h)顺序:(A-a)___________(b-B-c)___________(h-E)(装置可重复使用)。
(3)B装置中的冷凝管需连接冷凝水,它应从___________(填“m”或“n”)接入。
(4)实验完成后装置D中可能观察到的现象是___________,产生该现象的原因是___________。
(5)设计如下实验,以检验SO2Cl2产品中是否溶有杂质。
①组装仪器,检查气密性;
②添加试剂抽取8.0mL液体产品,组装仪器;
③___________,缓慢推动注射器活塞将液体产品全部推入锥形瓶中,观察到的实验现象有___________;
④充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量固体质量为23.3g,表明液体产品中溶有___________,其理由是___________。
【答案】连接好仪器,用止水夹夹住a处橡胶管,关闭分液漏斗活塞,向分液漏斗中注入足量的水;旋开分液漏斗开关,水滴入烧瓶的速率减慢,最终法无滴入,证明气密性良好;反之不好 f-D-g、d-C-e e -C- d m 有白色固体析出 HCl、Cl2溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s)Na +(aq) +Cl- (aq)逆向移动,析出NaCl固体 打开止水夹 气球膨胀、锥形瓶内出现白雾,溶液中有白色沉淀出现 SO2 样品中S的质量分数大于SO2Cl2中S的质量分数,必溶有SO2被NO3-氧化生成SO42-
【解析】
(1)装置气密性检查的关键是:形成封闭体系。操作方法为:连接好仪器,用止水夹夹住a处橡胶管,关闭分液漏斗活塞,向分液漏斗中注入足量的水;旋开分液漏斗开关,水滴入烧瓶的速率减慢,最终法无滴入,证明气密性良好;反之不好。
(2)根据实验原理SO2+Cl2 =SO2Cl2、SO2Cl2遇水剧烈水解,制取SO2Cl2必须使用干燥的SO2和Cl2反应。根据试题提供的信息,A、E装置分别是Cl2和SO2的发生装置。B装置是制取SO2Cl2的装置,故A、B之间是Cl2的净化和干燥装置,B、E之间是SO2的干燥装置,由此可选相应的装置和连接接口的方向为f-D-g、d-C-e;、e-C-d;答案:f-D-g、d-C-e;、e -C- d。
(3)冷凝水的基本方向是从下口进冷水,上口出水,保证使冷凝管中注满冷凝水。答案:m。
(4)HCl、Cl2溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)逆向移动,析出NaCl固体。答案:有白色固体析出;HCl、Cl溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s) Na +(aq) +Cl- (aq)逆向移动,析出NaCl固体。
(5)③需打开止水夹,样品才能注入锥形瓶;因为SO2Cl2遇水剧烈水解生成H2SO4和HCl,HCl挥发形成白雾、使气球膨胀,而溶液中会产生BaSO4沉淀。答案:打开止水夹;气球膨胀、锥形瓶内出现白雾,溶液中有白色沉淀出现。
充分反应后的固体硫酸钡,经过过滤、洗涤、干燥、称量固体质量为23.3g,表明液体产品中S的质量分数=[(23.3g÷233g/mol)32g/mol]/(81.67g/mL)=32/133.6>32/135(SO2Cl2中S的质量分数);SO2中S的质量分数为50%>[(23.3g÷233g/mol)32g/mol]/(81.67g/mL),故必溶有SO2被NO3-氧化生成SO42-。答案:SO2;样品中S的质量分数大于SO2Cl2中S的质量分数,必溶有SO2被NO3-氧化生成SO42-。
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【题目】下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A. 100 mL 1 mol/L的稀硫酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B. 合成氨的反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
C. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
D. 汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法不能够用勒夏特勒原理来解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后(AgBr是淡黄色沉淀),溶液颜色变浅
C. SO2催化氧化制SO3的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率
D. 恒温、恒压条件下,在2NO2N2O4平衡体系中充入He后,体系颜色变浅
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 能使甲基橙变为橙色的溶液:Na+、NH4+、CO32﹣、Cl﹣
B. 能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液:K+、SO42﹣、S2﹣、Cl﹣
C. 0.1molL﹣1 KOH溶液中:S2﹣、Na+、SO32﹣、NO3﹣
D. 常温下, =1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】合成气(CO、H2)是一种重要的化工原料气。合成气制取有多种方法,如煤的气化、天然气部分氧化等。回答下列问题:
I.合成气的制取
(1)煤的气化制取合成气。
已知:①H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol;
②部分物质的燃烧热:
则反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=___________kJ/mol。
(2)天然气部分氧化制取合成气。
如果用O2(g)、H2O(g)、CO2(g)混合物氧化CH4(g),欲使制得的合成气中CO和H2的物质的量之比为1︰2,则原混合物中H2O(g)与CO2(g)的物质的量之比为___________。
Ⅱ.利用合成气合成乙醇
在一定条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中投入2 mol CO和4molH2,发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。
(1)写出该反应的平衡常数表达式___________。
(2)下列情况能作为判断反应体系达到平衡的标志是___________(填序号)。
a.压强不再变化 b.平均摩尔质量不再变化 c.密度不再变化
(3)反应起始压强记为p1、平衡后记为p2,平衡时H2的转化率为___________。(用含p1、p2的代数式表示)
Ⅲ.合成乙醇的条件选择
为探究合成气制取乙醇的适宜条件,某科研团队对不同温度、不同Rh质量分数的催化剂对CO的吸附强度进行了研究,实验数据如图。CO的非离解吸附是指CO尚未乙醇化,离解吸附是指CO已经乙醇化。
由此可见催化剂温度对CO吸附强度的影响是___________;用Rh作催化剂,合成气制取乙醇的适宜温度是___________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生如下反应:mX(g)nY(g) ΔH=QKJ·mol-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:下列说法不正确的是
A. 温度不变,压强增大,Y的质量分数减小
B. m>n
C. Q<0
D. 体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图是几种盐的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A. 40℃时,将35g食盐溶于100g水中,降温至0℃时,可析出氯化钠晶体
B. 20℃时,硝酸钾饱和溶液的质量分数是31.6%
C. 60℃时,200g水中溶解80g硫酸铜达饱和。当降温至30℃时,可析出30g硫酸铜晶体
D. 30℃时,将35g硝酸钾和35g 食盐同时溶于100g水中,溶液蒸发时,先析出的是氯化钠
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【题目】已知可逆反应X(g)+2Y(g)Z(g)△H<0,一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol Y和一定量的X后,X的浓度随时间的变化情况如图所示,则下列表述正确的是( )
A. 达到平衡时,X、Y、Z物质的量之比为1:2:1
B. a点正反应速率大于逆反应速率
C. 反应达平衡时,降低温度可以实现c到d的转化
D. 该条件下,反应达平衡时,X平衡转化率为25%
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【题目】下列氧化还原反应中,水只作为还原剂的是( )
A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.2H2O2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑D.2F2+2H2O═4HF+O2
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