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2.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实.某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如图:

根据要求填空:
(1)写出CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式CH4+Cl2$\stackrel{hv}{→}$CH3Cl+HCl..
(2)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末,其作用是除去过量的氯气
(3)E装置的作用是CD(填编号);
A.收集气体     B.吸收氯气     C.防止倒吸      D.吸收氯化氢
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为分液.
(5)该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,尾气的主要成分是AB(填编号).
A.CH4    B.CH3Cl      C.CH2Cl2      D.CHCl3     E.CCl4

分析 装置A制备氯气通过浓硫酸吸收水蒸气,和甲烷仪器通入装置C光照发生取代反应,生成的氯化氢、一氯甲烷等气体通过D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末除去氯气,E装置中吸收生成的氯化氢气体,所以有盐酸生成,同时防止倒吸,还含有有机物甲烷、一氯甲烷气体不能吸收,需要加尾气吸收装置,
(1)甲烷可以和氯气发生取代反应;
(2)氯气能将碘化钾氧化为碘单质;
(3)E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸;
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;
(5)一氯甲烷是气体,还可能有过量的甲烷.

解答 解:(1)甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的方程式为:CH4+Cl2$\stackrel{hv}{→}$CH3Cl+HCl,
故答案为:CH4+Cl2$\stackrel{hv}{→}$CH3Cl+HCl;
(2)氯气能将碘化钾氧化为碘单质,KI饱和溶液及KI粉末可除去过量的氯气,故答案为:除去过量的氯气;
(3)E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸,故选CD,
故答案为:CD;
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分层,可用分液分开,故答案为:分液;
(5)反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,只有一氯甲烷是气体,还可能有过量的甲烷,故选AB,
故答案为:AB.

点评 本题考查甲烷和氯气的取代反应、氯气的实验室制法,可以根据所学知识进行回答,难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.某化学实验小组用0.2000 mol/L的酸性KMnO4溶液测定草酸晶体的纯度(草酸晶体化学式为H2C2O4•2H2O,杂质不与KMnO4反应).实验步骤如下:
(1)称取13.0 g草酸晶体,配成250.00 mL水溶液.此操作过程必须用到的2种定量仪器是托盘天平和250mL容量瓶.
(2)量取草酸溶液25.00 mL放入锥形瓶中,用0.2000 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定.
①量取25.00 mL草酸溶液的仪器是25mL酸式滴定管(或25mL移液管).
②酸化KMnO4溶液的酸应为稀硫酸.(选填“盐酸”或“稀硫酸”或“稀硝酸”)
③配平离子方程式:□MnO→+□H2C2O4+□H+→□Mn2++□CO2↑+□H2O
④滴定达到终点的标志是加入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色.
(3)按正确操作测得有关数据记录如下:
滴定次数草酸溶液体积酸性KMnO4溶液体积
滴定前读数/mL滴定后读数/mL
第一次25.000.2020.58
第二次25.004.0024.40
第三次25.002.38a
①a的读数如图所示,则a=22.80;
②草酸晶体的纯度为98.86%(结果保留两位小数).
(4)在上述实验中,下列操作(其它操作正确)一定会造成测定结果偏低的是C.
A.称取13.0 g草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘
B.锥形瓶水洗后未用草酸溶液润洗
C.读取KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.盛KMnO4溶液的酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失.

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13.请回答下列问题:
(1)31Ga基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1,某种半导体材料由Ga和As两种元素组成,该半导体材料的化学式是GaAs,其晶体结构类型可能为原子晶体.
(2)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构式如图所示:以下关于维生素B1的说法正确的是bd.
a.只含σ键和π键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(3)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有d.
A.离子键、共价键    
B.离子键、氢键、共价键
C.氢键、范德华力
D.离子键、氢键、范德华力.

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10.(1)下列两幅谱图是结构简式为CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3的两种有机化合物的1H核磁共振谱图.请判断哪一幅是CH3CH(OH)CH31H-NMR谱图,并说明理由.

答:A
(2)写出下列有机物的结构简式
异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3     氯乙烷CH3CH2Cl
丙烯CH3-CH=CH2    乙酸乙酯CH3COOCH2CH3
(3)下图是维生素A的分子结构

维生素A中的含氧官能团是羟基(写名称),维生素A的分子式是C20H30O
(4)写出C3H5Cl的链状的所有同分异构体

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法中一定正确的是(  )
A.60 g SiO2晶体中含有2×6.02×1023个Si-O键
B.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图甲),则0.12 g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子
C.720 g C60晶体(如图乙)中含有6.02×1023个晶胞结构单元
D.14 g两种烯烃CnH2n和CmH2m混合物,含有共用电子对数目为3×6.02×1023

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7.某同学利用下列实验装置图探究铜与稀硝酸反应的还原产物并进行喷泉实验(假设药品足量),请回答下列问题:
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO气体的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)实验开始时,该同学进行了如下的操作步骤,正确的顺序是③①④⑤②(填选项序号).
①打开活塞与止水夹
②U形管右侧酸液与铜丝分离后,打开活塞
③检查气密性,组装好其它部分仪器
④从长颈漏斗往U形管中注入稀硝酸至与橡皮塞下端齐平
⑤关闭活塞与止水夹
(3)第(2)题中操作④的目的是将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰.
(4)上述实验过程中长颈漏斗所起的作用是接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出.
(5)能证明稀硝酸与铜反应还原产物是NO气体的实验现象是B(填选项字母).原因是2NO+O2=2NO2(用化学方程式表示).
A.U形管右侧中收集到无色气味
B.U形管右侧产生的无色气体进入圆底烧瓶后接触空气变为红棕色
C.U形管中溶液颜色变成蓝色
(6)为了进行喷泉实验,该同学又进行了如下操作:关闭活塞,反应继续,当酸液与铜丝分离,再打开活塞,如此连续反复几次,直到把烧瓶中的氧气尽可能消耗干净,关闭活塞.此时若要在烧瓶中进行喷泉实验,可进行的操作是用热毛巾捂住圆底烧瓶的底部,打开止水夹,当看到烧杯中导管口有气泡冒出一会儿后,再移开热毛巾.

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14.如图是实验室制取某些气体的装置.
(1)该制气装置在加入反应物前,应事先进行的操作是检查装置气密性.
(2)若用该装置制取O2,反应物可选择过氧化氢与二氧化锰(或水与过氧化钠) (填试剂名称);
(3)若用该装置制取NO2,反应的化学方程式为Cu+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O.
(4)利用该装置还可制取abcd(选填下列字母序号)等气体.
a.H2  b.CO2  c.NH3  d.SO2

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11.下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是(  )
A.分子中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C.若AB2分子的构型为V型,则A可能为sp2杂化
D.H2S和SO2分子中的中心原子杂化类型相同

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12.古代的很多成语、谚语都蕴含着很多科学知识,下列对成语、谚语的解释正确的是(  )
A.“爆竹声中除旧岁,春风送暖入屠苏”.爆竹爆将炸发生的是分解反应
B.“甘之如饴”说明糖类均有甜味
C.“玉不琢不成器”,“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
D.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应

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