【题目】苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)在碱性条件下发生歧化反应可以制备苯甲醇(在水中溶解度不大、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)和苯甲酸。反应原理如下:2C6H5CHO+NaOH→C6H5CH2OH+C6H5COONa、C6H5COONa+HCl→C6H5COOH+NaCl,有关物质物理性质如表:
苯甲醛 | 苯甲醇 | 苯甲酸 | 苯 | |
沸点/℃ | 178 | 205 | 249 | 80 |
熔点/℃ | 26 | ﹣15 | 12 | 5.5 |
苯甲酸在水中的溶解度 | ||
17℃ | 25℃ | 100℃ |
0.21 g | 0.34 g | 5.9 g |
实验流程如下:
(1)第①步需连续加热1小时(如图1),其中加热和固定装置未画出。若将仪器B改为仪器C,效果不如B,说明原因________。
(2)操作中有关分液漏斗的使用不正确的是___。
A.分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水
B.分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡
C.充分振荡后将分液漏斗置于铁架台上静置,分层后立即打开旋塞进行分液
D.分液时等下层液体放完后立即关闭旋塞,换一个烧杯再打开旋塞使上层液体流下
(3)操作③用沸水浴加热蒸馏,再进行操作④(如图2),收集___℃的馏分。图2中有一处明显错误,正确的应改为_______。
(4)抽滤时(如图3)烧杯中苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上还粘有少量晶体,用___冲洗杯壁上残留的晶体,抽滤完成后洗涤晶体。
(5)用电子天平准确称取0.244 0 g苯甲酸样品于锥形瓶中,加100 mL蒸馏水溶解(必要时可以加热),再用0.100 0 molL﹣1的标准NaOH溶液滴定,共消耗NaOH溶液19.20 mL,则苯甲酸样品的纯度为___%(保留4位有效数字)。
【答案】B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好 CD 205 温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口 滤液 96.00
【解析】
根据流程:苯甲醛与NaOH充分反应,用苯萃取生成的苯甲醇,分液,上层蒸馏可得苯甲醇,下层主要含有苯甲酸钠,加入盐酸制得苯甲酸沉淀,抽滤可得苯甲酸,
(1)根据仪器构造可得;球形冷凝管接触面积大,冷凝效果更好;
(2)根据分液漏斗的操作使用分析;
(3)根据苯甲醇的沸点可得;蒸馏时,温度计测量的是苯甲醇蒸气的温度,所以温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处;
(4)考虑减少晶体的损失;
(5)根据化学反应C6H5COOH+NaOH→C6H5COONa+H2O,反应消耗0.1000mol/LNaOH溶液19.20mL,物质的量为0.1000mol/L×0.0192L=0.00192mol,则苯甲酸中苯甲酸的质量=0.00192mol×122g/mol=0.23424g,据此计算。
(1)仪器B为球形冷凝管,仪器C为直行冷凝管,B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好,所以若将仪器B改为仪器C,效果不如B,
故答案为:B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好;
(2)A. 分液漏斗中有玻璃活塞,在使用之前需检验是否漏水,A项正确;
B. 分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于震荡,B项正确;
C. 在旋开旋塞之前,应该使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗的上口颈部的小孔,使与大气相通,C项错误;
D. 分液时待下层的液体放完后立即关闭旋塞,换掉烧杯,从分液漏斗上口将上层液体倒出,D项错误;
故答案为:CD;
(3)操作④的目的是得到苯甲醇的馏分,所以收集205℃的馏分,蒸馏时,温度计测量的是苯甲醇蒸气的温度,所以温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处;
故答案为:205;温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口;
(4)将烧杯中的苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将烧杯壁上的晶体冲下来后转入布氏漏斗,目的减少晶体的损失,所以选择冲洗的液体应该是不会使晶体溶解损失,也不会带入杂质的,选择用滤液来冲洗是最好的,故答案为:滤液;
(5)根据化学反应C6H5COOH+NaOH→C6H5COONa+H2O,反应消耗0.1000mol/LNaOH溶液19.20mL,物质的量为0.1000mol/L×0.0192L=0.00192mol,则苯甲酸中苯甲酸的质量=0.00192mol×122g/mol=0.23424g,其质量分数=×100%=96.00%;
故答案为:96.00。
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【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
,据此回答以下问题:
(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越 。
(2)某温度下,若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K= (可用分数表示)。
能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内的密度保持不变 b.容器内压强保持不变
c.v正(N2)=2v逆(NH3) d.混合气体中c(NH3)不变
(3)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是(选填序号) 。
(4)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1 mol N2和3 mol H2,此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2kJ。则:a b(填“>”、“<”或“=”,下同),Q1 Q2,Q1 92.4。
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【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMn
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【题目】可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
A.①④⑤B.②⑤C.①③④D.①②③④⑤
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【题目】现有以下物质:①盐酸;②二氧化碳;③高锰酸钾;④铝;⑤自来水;⑥石墨;⑦液氧;⑧淀粉;⑨纯碱
(1)以上物质能导电的是_______________
(2)以上物质属于电解质的是___________
(3)以上物质属于非电解质的是_________
(4)从上述物质选出一种或几种进行反应,写出既是氧化还原反应,又是化合反应的化学方程式:____________。
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【题目】(1)写出下列有机物的系统命名或结构简式
①_____________________
② (CH3)2CH(CH2)3CH3 _____________________
③3,4-二甲基-4-乙基庚烷_____________________
④2,3,4-三甲基戊烷_____________________
(2)写出C5H12 的同分异构的结构简式并用系统命名法命名_____________________。
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【题目】化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法错误的是
A. 锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用盐酸除去
B. 废旧钢材焊接前,可依次用饱和Na2CO3溶液、饱和NH4Cl溶液处理焊点处
C. 使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀
D. 为防止海鲜腐烂,可将海鲜产品浸泡在硫酸铜溶液中
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【题目】Ⅰ.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
实验编号 | HA物质的量浓度(mol·L-1) | NaOH物质的量浓度(mol·L-1) | 混合溶液的pH |
甲 | 0.2 | 0.2 | pH=a |
乙 | c | 0.2 | pH=7 |
丙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
丁 | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
(1)不考虑其它组的实验结果,从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸________________________________________________________
(2)丙组实验混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________________
(3)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________________mol·L-1, 混合溶液中,c(Na+)-c(A-)=_________________________mol·L-1 (不能做近似计算)。
Ⅱ.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=﹣92.4kJmol-1,在773 K时,分别将2 mol N2和6 mol H2充入在一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
(1)从0~10min内,该反应的平均速率v(H2)=________________ ;该温度下,反应达到化学平衡时,化学平衡常数K=________________ (保留二位小数)
(2)该温度下,若向容积相同的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1,下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 B.3v正(N2)=v逆(H2)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)该温度下,分别将2 mol N2和6 mol H2充入在一个固定容积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡过程中,c(H2)c(N2)c(NH3)随时间t变化如图曲线;在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为________
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【题目】Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是
A. e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B. 玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应
C. c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触
D. Y形管乙中产生的为氧化性气体,将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
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