己二酸是一种重要的有机二元酸,主要用于制造尼龙66纤维和尼龙66树脂,在实验室中可通过环己醇的氧化反应来制备。反应原理:
+8HNO33HOOC(CH2)4COOH+8NO+7H2O,反应装置(部分夹持装置和热源已省略)如图所示。
实验步骤:
I.在60mL三颈烧瓶中加入16.0mL50%硝酸(1.31g·cm-1)和微量(0.01g)偏钒酸铵,瓶的正口安装电动搅拌器,两侧口分别安装仪器a和b。用仪器b滴加5.3mL环己醇,搅拌器用玻璃搅拌棒,仪器a另一端连接气体吸收装置,用纯碱液作吸收溶液。
II.首先将瓶内液体加热到50左右,开动搅拌器,滴入环己醇(0.9624g·cm-1),使反应处于微沸状态,滴加完毕后于90左右水浴加热20分钟,至反应完毕。
III.趁热倒出瓶中混合液于烧杯内,烧杯置于冰水浴中,静置冷却,析出产品,过滤,用少量冷水洗涤沉淀,干燥后称重。
IV.将粗产品在水中进行重结晶操作。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________________。仪器b在使用前应_________________。
(2)偏钒酸铵的作用是_______________。
(3)反应完成后,趁热倒出反应液的目的是___________________。
(4)本实验中己二酸的理论产量为______________g。
(5)用纯碱液吸收尾气时发生的相关化学反应为:
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 ①
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+NaNO3+CO2 ②
现用1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液吸收尾气,每产生22.4L(标准状况下)CO2 时,吸收液质量就增加44g,则吸收液中NaNO2和NaNO3的物质的量之比为_________。
【知识点】化学基本仪器的使用,化学实验的基本操作,产量的计算,化学方程式的有关计算 J5
【答案解析】(1)冷凝管(或球形冷凝管);检查是否漏水(各1分)
(2)催化剂(1分)
(3)反应刚结束的时候,反应液容易倒出,若任其冷却至室温,己二酸会结晶析出,不容易倒出,造成产品的损失(1分)
(4)7.4(2分)
(5)5:3(3分)
解析:(1)仪器a的名称是冷凝管(或球形冷凝管);仪器b为分液漏斗,在使用前应检查是否漏水。
(2)在此反应过程中利用了硝酸的强氧化性氧化环己醇得到己二酸,故偏钒酸铵的作用是催化剂。
(3)从题目中信息可知己二酸随着温度的降低溶解度减小,故当其冷却至室温时己二酸会结晶析出,不容易倒出,造成产品的损失,因此要趁热倒出反应液。
(4)m(HNO3)= 16.0mL×1.31g·cm-1×50%=10.48g,n(HNO3)= 10.48g/63g·mol=0.16mol,
m(环己醇)=5.3mL×0.9624g·cm-1=5.1g,n(环己醇)= 5.1g/100g·mol=0.051mol,
根据 ~8HNO3
3mol 8mol
可得硝酸过量,故得到的己二酸的物质的量与环己醇的物质的量相等,故n(己二酸)= 0.051mol,m(己二酸)=7.4g。
(5)1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,吸收硝酸工业尾气,每产生22.4L(标准状况)CO2时,吸收液质量增加了44g.
①2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑△m=48g
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑△m=32g
设由NO2与纯碱反应产生的CO2为amol,
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol,列方程计算
a+b=1
48a+32b=44
a=0.75mol
b=0.25mol
n(NaNO2):n(NaNO3)=5:3
【思路点拨】本题考查了化学基本仪器的使用,化学实验基本操作方法,产率的计算以及利用方程式及守恒法的有关计算等,题目难度中等。
科目:高中化学 来源: 题型:
下列有关物质的性质与应用不相对应的是 ( )
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.FeCl3溶液能与Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路
C.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料
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科目:高中化学 来源: 题型:
工业常用燃料与水蒸气反应制备H2和CO, 再用H2和CO合成甲醇。
(1)制取H2和CO通常采用:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+131.4 kJ·mol-1,下列判断正确的是 。
a.该反应的反应物总能量小于生成物总能量
b.标准状况下,上述反应生成1L H2气体时吸收131.4 kJ的热量
c.若CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(1) △H=-QkJ·mol-1,则Q<131.4
d.若C(s)+CO2(g)2CO(g) △H1;CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2 则:△H1+△H2=+131.4 kJ·mol-1
(2)甲烷与水蒸气反应也可以生成H2和CO,该反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
已知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气,测得的数据如下表:
不同时间各物质的物质的量/mol | ||||
0 min | 2min | 4min | 6min | |
CH4 | 2.00 | 1.76 | 1.60 | n2 |
H2 | 0.00 | 0.72 | n1 | 1.20 |
根据表中数据计算:
①0 min ~ 2min 内H2的平均反应速率为 。
②达平衡时, CH4的转化率为 。在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol 水蒸气,达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比 (填“变大”、“变小”或“不变”),可判断该反应达到新平衡状态的标志有______。(填字母)
a.CO的含量保持不变 b.容器中c(CH4)与c(CO)相等
c.容器中混合气体的密度保持不变 d.3ν正(CH4)=ν逆(H2)
(3)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH3OH),常用向废液中加入硫酸钴,再用微生物电池电解,电解时Co2+被氧化成Co3+,Co3+把水中的甲醇氧化成CO2,达到除去甲醇的目的。工作原理如下图( c为隔膜,甲醇不能通过,其它离子和水可以自由通过)。
①a电极的名称为 。
②写出除去甲醇的离子方程式 。
③微生物电池是绿色酸性燃料电池,写出该电池正极的电极反应式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:
A是一取代芳香化合物,相对分子质量为136,分子中只含碳、氢、氧,其中氧的含量为23.5%。实验表明: A的芳环侧链上只含一个官能团;A和NaOH溶液反应后酸化可以得到E(C7H6O2)和F。
(1)A、E、F的结构简式。
(2)A和NaOH溶液反应、酸化的实验装置如下:
写出A与NaOH溶液反应的化学反应方程式 。
写出实验装置中M的名称和作用 。
(3)A有多种同分异构体,符合下列条件的结构共有 种,
①可以发生银镜反应 ②属于芳香族化合物,不具备其它环状结构
③可以与氢氧化钠溶液反应 ④不能与FeCl3发生显色反应
请写出其中核磁共振氢谱有5个吸收峰的A的结构的结构简式:
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科目:高中化学 来源: 题型:
某化学兴趣小组设计了如下实验装置,欲探究铜和浓硝酸的反应是否有一氧化氮产生,如果有,什么浓度的硝酸就会产生NO(假设硝酸和铜的反应产物只可能产生NO或NO2 ,题中所涉气体体积均为标准状况下的数据,且忽略反应中溶液体积的变化)。
试回答下列问题:
(1)C装置中将铜粉分散在石棉绒中的原因是:______________________________;
B装置的作用为_______________________________________。
(2)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球鼓入空气,经A、B、C反应后,进人D中的气体主要是(填化学式),通入该气体的目的是______________________________;进行此步操作时应关闭,打开______(填k1,k2或k3)。
(3)关闭k1,k2,打开k3 ,由分液漏斗向装有一定量铜片的D中滴加14 mol/L浓硝酸10. 00 mL。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。你认为这么操作的目的是______________。
(4)若E中出现倒吸,可采取的应急操作是____________________________。
(5)从E装置所得溶液中取出25. 00 mL,加2-3滴酚酞试液,用0. 1000 mol/L的NaOH溶液滴定,当滴定达到终点时消耗NaOH溶液50. 00 mL;若实验结束后冷却到常温,准确测得F装置实验前后量气管的读数差值为386. 00 mL。从上述所得数据进行计算、分析,试判断_____________(“能”或“不能”)完成实验的探究目的;上述铜与浓硝酸反应中铜片____________(填‘过足”、“不足”或“恰好”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
亚硝酸钠被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示(部分夹持装置略)。
已知:室温下,①2NO+Na2O2 == 2NaNO2
②3NaNO2+3HCl == 3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;
③酸性条件下,NO或NO2– 都能与MnO4–反应生成NO3– 和Mn2+
完成下列填空:
(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式 。
(2)B中观察到的主要现象是有无色气体产生和 ,D装置的作用是 。
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是 。
(4)经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠,为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置,则该装置中盛放的药品名称 。
(5)将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭 g。
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科目:高中化学 来源: 题型:
中央电视台曾报道纪联华超市在售的某品牌鸡蛋为“橡皮弹”, 煮熟后蛋黄韧性胜过乒乓球,但经检测为真鸡蛋。专家介绍,这是由于鸡饲料里添加了棉籽饼,从而使鸡蛋里含有过多棉酚所致。其结构简式如右图所示:下列说法不正确的是
A、该化合物的分子式为:C30H30O8
B、1mol棉酚最多可与10mol H2加成,与6molNaOH反应
C、在一定条件下,可与乙酸反应生成酯类物质
D、该物质可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
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科目:高中化学 来源: 题型:
某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为____________________.
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是
____________________________________________________________________.
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;上述操作的顺序是 (填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应_________________________________________。
(4)B中发生反应的化学反应方程式___________________________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B 中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为_________________________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________.(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)
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科目:高中化学 来源: 题型:
某工业残渣主要成分为Fe2O3(含有少量FeO、Cu、Mg等杂质)某课外兴趣小组利用该残渣制取Fe2O3粉末的实验流程如下:(说明:流程中向黄色溶液中加入MgO的目的是调节溶液的酸碱性,使Fe3+ 生成沉淀而Mg2+不沉淀)
请回答下列问题:
(1)加入足量稀盐酸后,发生化学反应的类型有_____________(填写代号)。
A.置换反应 B.化合反应 C.分解反应 D.复分解反应 E.氧化还原反应
(2)加入适量氯水的作用是 ;
(3)写出灼烧红褐色沉淀时发生反应的化学方程式 。实验室灼烧红褐色沉淀可选用的装置是__________(填序号)。
(4)若向黄色溶液中加入过滤①后的滤渣发生反应的离子方程式为 。
(5)检验黄色溶液中Fe3+是否完全沉淀的方法是:取过滤②后的少量滤液于试管中, 。(请补充完整实验操作、现象、结论)
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