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6.KClO3在农业上用作除草剂,超细 CaC03 广泛用于消光纸、无炭复写纸等.某同学在实验室模拟工业过程,利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质,过程如下:
L电石$\stackrel{水}{→}$灰浆$\stackrel{自然风干}{→}$残渣(主要成分是Ca(OH)2和CaC03
(1)写出电石与水反应的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑.
II.将I中的部分灰浆配成浊液,通人Cl2,得到Ca(ClO32与CaCl2的混合溶液,向所得溶液中加人KCl,发生复分解反应,经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得KClO3晶体.
(2)你认为能得到KClO3晶体的原因是KClO3的溶解度小.
Ⅲ.将I中的残渣溶于NH4Cl溶液,加热,收集挥发出的气体再利用.向所得CaCl2溶液中依次通入NH3、CO2,便可获得超细CaCO3,过程如图1:

(3)根据沉淀溶解平衡原理,解释残渣中难溶盐的溶解原因CaCO3(s)═Ca2++CO32-,NH4Cl溶液显酸性,使CO32-浓度减小,平衡向右移动,CaCO3溶解,此过程可循环利用的物质是氨气、二氧化碳、NH4Cl溶液.
Ⅳ.Ⅲ中收集挥发出的气体之一CO2与C反应生成CO,再利用一氧化碳与氢气反应生成甲醇,一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H
(4)根据题意完成下列各题:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的△H小于0(填“大于”、“小于”或“等于”).
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=$\frac{2n(B)}{3t(B)}$mol•(L•min)-1
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$,下列有关该体系的说法正确的是b c
a.氢气的浓度减少
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2):n(CH3OH)增大.

分析 (1)实验室常用碳化钙固体(俗称电石,化学式为CaC2)与水反应制备乙炔;
(2)根据复分解反应的定义,两种化合物相互交换成分,KCl与Ca(ClO32能发生复分解反应,说明KClO3在常温下溶解度较小,故可结晶析出,得到其固体;
(3)氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,加入NH4Cl溶液的目的是溶解残渣中的难溶盐CaCO3;由CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl可知A溶液的化学式为NH4Cl;
(4)①温度升高时甲醇平衡浓度减小,正反应放热;
②根据图中甲醇的变化量,求出氢气的变化量,再根据v(H2)=$\frac{△c}{t}$计算;
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,则压强增大,正逆反应速率都增大,平衡向正向移动,甲醇的物质的量增多,氢气的物质的量减小,但由于体积减小,平衡时氢气的浓度反而增大,根据浓度比值等于物质的量比值.

解答 解:(1)实验室常用碳化钙固体(俗称电石,化学式为CaC2)与水反应制备乙炔,同时生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为CaC2+2H2O═Ca(OH)2+C2H2↑,
故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(2)根据复分解反应的定义,两种化合物相互交换成分,KCl与Ca(ClO32能发生复分解反应,说明KClO3在常温下溶解度较小,故可结晶析出,得到其固体,
故答案为:KClO3的溶解度小;
(3)氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,碳酸钙虽难溶,但在水中存在电离,CaCO3(s)═Ca2++CO32-,加入NH4Cl溶液,NH4Cl溶液显酸性,使CO32-浓度减小,平衡向右移动,CaCO3溶解,加入NH4Cl溶液的目的是溶解残渣中的难溶盐,根据CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl可知A溶液的化学式为:NH4Cl,可循环使用,
故答案为:CaCO3(s)═Ca2++CO32-,NH4Cl溶液显酸性,使CO32-浓度减小,平衡向右移动,CaCO3溶解;氨气、二氧化碳、NH4Cl溶液;
(4)①温度升高时甲醇物质的量减小,说明正反应放热,故答案为:小于;
②在500℃,平衡时图中甲醇的变化量为nB,所以反应消耗的氢气的量为:2nB,则v(H2)=$\frac{△c}{t}$=$\frac{2{n}_{B}}{3{t}_{{B}_{\;}}}$mol•(L•min)-1
故答案为:$\frac{2n(B)}{3t(B)}$mol•(L•min)-1;  
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,则压强增大,正逆反应速率都增大,平衡向正向移动,甲醇的物质的量增多,氢气的物质的量减小,但由于体积减小,平衡时氢气的浓度反而增大,根据浓度比值等于物质的量比值,则有重新平衡时n(H2):n(CH3OH)减小,即bC正确,
故答案为:b c.

点评 本题考查化学平衡移动及其计算,题目难度中等,本题注意外界条件对平衡移动的影响.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.某短周期元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1.下列有关元素X的说法错误的是(  )
A.元素X不可能是金属元素
B.元素X的气态氢化物易溶于水
C.元素X能形成化学式为KXO3的盐
D.工业上制取X的单质时一定采用氧化还原反应

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.在一堂化学实验课上,老师为每组同学分别提供了一瓶氢氧化钠溶液,让他们用1%的稀盐酸来测定其溶质的质量分数,以下是几组同学的设想及做法:

(1)甲组同学的实验如图1所示:在烧杯中加入5g氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,用滴管慢慢滴入1%的稀盐酸,并不断搅拌,至溶液颜色恰好变为无色为止.
请回答:
①酚酞溶液的作用是判断反应是否恰好完成;
②边滴加稀盐酸,边用玻璃棒不断搅拌的目的是溶液由红色液体变成无色.
③当溶液颜色恰好变为无色时,共用去了稀盐酸7.3g,则甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为1.6%.
(2)乙组同学的设想是:在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,用滴管慢慢滴入1%的稀盐酸,并不断搅拌,通过用pH试纸多次测定溶液pH的办法,达到实验目的.
①下列使用pH试纸的方法正确的是AC(填字母).
A.将pH试纸剪成几段节约使用
B.将pH试纸直接插入待测液中
C.将pH试纸放在干净的白瓷板上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
D.将pH试纸润湿后放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
②由于用pH试纸需多次测定,较繁琐,且所测数值不够精确.在老师指导下,乙组同学取了5g氢氧化钠溶液进行了数字化实验,由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图象(简单表示为如图2).
请回答:图2中a点表示的含义是恰好中和或恰好完全反应;b点溶液中含有的阳离子有Na+、H+(填离子符号);乙组同学要计算出本组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数,除了要用到已有数据外,你认为还需要的数据是稀盐酸的密度.
(3)丙组同学在滴加稀盐酸一段时间后,发现溶液中有少量气泡产生.这一“异常现象”激起了他们的探究欲望,通过实验证明:该组用的这瓶氢氧化钠溶液已经部分变质.
请用化学方程式表示其变质的原因CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;若要除去溶液中变质生成的杂质,请简要写出你的实验方案:加适量澄清石灰水(或氢氧化钡溶液),过滤.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.ClO2的漂白能力和消毒能力比氯气强且使用安全,实验室制备ClO2的装置如图所示(已知常温下ClO2是一种易溶于水儿难溶于有机溶剂的气体).

(1)装置A产生的Cl2经除杂,干燥后与装置D中的NaClO2反应可制得ClO2气体,装置A中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置B中的试剂是饱和食盐水,装置C中的试剂是浓硫酸,装置D中发生反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl;
(2)仪器D的名称是球形干燥管,装置E的作用是除去ClO2中的未反应的Cl2
(3)改装置存在着一个明显的缺陷是缺尾气吸收装置;
(4)工业上制取ClO2所需的原料之一,Cl2可以通过海水提镁获得,实验室模拟海水提镁制取镁和Cl2时,可采用石墨作为阳极(填“阴”或“阳”),不锈钢作另一个点击,电解熔融状态的MgCl2获得.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

1.关于混合物分离方法选择的规律方法提炼题组
可用于分离或提纯的方法有:A.分液  B.萃取  C.过滤  D.加热分解  E.升华  F.蒸馏
下列各组混合物的分离或提纯选用上述哪一种方法最合适(把选用的方法的标号填在横线上):
(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒C;
(2)从苯和水中分离出苯B;
(3)除去乙醇中溶解的少量食盐F;
(4)提取碘水中的碘B(BA);
(5)除去固体碘中混有的少量碘化钠E.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.将9g铜和铁的混合物投入100mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12L NO,剩余4.8g金属;继续加入100mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12L NO.则下列说法正确的是(  )
A.第一次剩余4.8 g金属为铜和铁
B.稀硝酸的物质的量浓度为1.0 mol•L-1
C.原混合物中铜和铁各0.075 mol
D.再加入上述100 mL稀硝酸,又得到标准状况下1.12 L NO

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.PAR是分子主链上带有苯环和酯基的特种工程塑料,在航空航天等领域具有广泛应用.下图是合成PAR(G)的路线:

已知:①RCOOH+SOCl2→RCOCl+SO2+HCl
②RCOCl++HCl
③A是芳香烃,1H核磁共振谱显示其分子有4种不同化学环境的氢原子;
④F能使氯化铁溶液显色,其分子苯环上一硝基取代物有两种,分子中含有甲基、5个碳原子形成的直链
回答下列问题:
(1)写出A的结构简式
(2)A~G中含羟基的有机物有BDEF(用字母回答);
(3)与D互为同分异构体,且能够发生银镜反应,又能跟小苏打溶液生成二氧化碳气体的有机物共有
5种.
(4)选出符合(3)中条件的D的无支链的同分异构体,写出其跟过量碱性新制氢氧化铜共热时反应的离子方程式HOOCCH2CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+2OH-$\stackrel{△}{→}$-OOCCH2CH2CH2COO-+Cu2O↓+4H2O.
(5)下列关于有机物E的说法正确的是BD.(填字母序号)
A.能发生加聚反应B.能与浓溴水反应
C.能发生消去反应D.能与H2发生加成反应
(6)写出反应④的化学方程式

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.某研究小组以化合物1为原料,按下列路线制备聚合物8.

已知:
请回答:
(1)以下四个化合物中,含有羧基的是BC.
A.化合物3    B.化合物4     C.化合物7     D.化合物8
(2)化合物4→8的合成路线中,未涉及的反应类型是D.
A.取代反应    B.消去反应    C.加聚反应   D.还原反应
(3)下列四个化合物中,与化合物4互为同系物的是C.
A.CH3COOC2H5
B.C6H5COOH
C.CH3CH2CH2COOH     
D.CH2=CH-COOH
(4)化合物4的属于酯类且含有乙基的同分异构体的结构简式HCOOCH2CH3、CH3COOCH3
(5)化合物6→7的化学方程式CH2=CHCOOH+CH3OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH2=CHCOOCH3+H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),能使溶液完全复原的是(  )
A.NaOH(NaOH)B.CuCl2(CuO)C.NaCl(HCl)D.CuSO4(H2O)

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