【题目】实验室用干燥而纯净的氯气和二氧化硫合成硫酰氯(SO2Cl2),原理为SO2+Cl2SO2Cl2,装置如图所示(夹持仪器已省略):
已知有关物质的部分性质如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他性质 |
SO2Cl2 | -54.1 | 69.1 | ①易与水反应,产生大量白雾 ②易分解:SO2Cl2SO2↑+Cl2↑ |
H2SO4 | 10.4 | 338 | 不易分解 |
请回答下列问题:
(1)写出甲中制取Cl2的化学方程式___。
(2)利用图中甲、乙、丙装置制取干燥纯净的Cl2,并在丁装置合成硫酰氯,要完成实验目的,按气流从左到右,各接口正确的连接顺序是___。
A.abcdef B.abcedf C.acbdef D.acbedf
乙中试剂X是___。
(3)丁中冷凝管进水口为___(填“A”或“B”)。装置C的作用是___。
(4)硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。从分解产物中分离出硫酰氯的方法是___。
【答案】4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O C 饱和食盐水 A 吸收未反应完的氯气和二氧化硫,防止污染环境;防止空气中水蒸气进入丁,防止SO2Cl2水解 蒸馏
【解析】
由实验装置可知,装置甲是制取Cl2的装置,甲中生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气,因此需要用饱和的食盐水除去氯化氢,再干燥,最后在丁中与二氧化硫发生反应,SO2+Cl2 SO2Cl2,结合反应中涉及物质的性质分析解答。
(1)装置甲是制取Cl2的装置,反应的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)装置甲中生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气,因此需要用饱和的食盐水除去氯化氢,再干燥,最后在丁中与二氧化硫反应,由装置可知,应该按照甲→乙→丙→丁的顺序连接装置,则按气流从左到右,各接口正确的连接顺序是acbdef,故答案为:C;饱和的食盐水;
(3)丁中冷凝管进水口为A,冷却水停留时间长、效果好;反应生成的SO2Cl2易与水反应,而且氯气和二氧化硫会污染环境,因此装置C可以吸收未反应完的氯气和二氧化硫,防止污染环境,且防止空气中水蒸气进入丁,防止SO2Cl2水解,故答案为:A;吸收未反应完的氯气和二氧化硫,防止污染环境,且防止空气中水蒸气进入丁,防止SO2Cl2水解;
(4)由信息可知,SO2Cl2的沸点较低,容易挥发,而硫酸沸点较高,可选蒸馏的方法分离,故答案为:蒸馏。
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【题目】某化学活动小组设计如图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:______。
(2)写出试剂Y的名称:______。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。充分反应后C中固体可能含有NaHCO3、NaCl、Na2CO3,为确定C中固体成分现设计如下实验:
步骤1:取C中少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2:向A试管中滴加过量的稀HNO3溶液,产生大量气泡,_____(填能或不能)确定碳酸钠存在,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
步骤3:向B试管中滴加BaCl2溶液,无明显现象。
则C中固体一定含_____,一定不含_____。
(4)已知C中有0.1molCl2参加反应,由(3)已知和结论,可推知C中反应的化学方程式为_____。
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【题目】氮的氧化物是大气的主要污染物,是当前环保工作的重要研究内容之一。
(1)氨气还原氮的氧化物
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H2
则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H=_______________。(用含△H1、△H2的式子表示)
依据反应②,可将氨气直接用于燃料电池,用KOH溶液作电解质溶液,写出负极电极反应式:______________________________________________________。
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入4.0mol NO2和4.0mol CO,在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H<0,测得相关数据如下:
0min | 5min | 10min | 15min | 20min | |
c(NO2)/mol/L | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2)/mol/L | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
①0~5min,用NO2的浓度变化表示的反应速率为_________________。
②以下表述能说明该反应己达到平衡状态的是________。
A.气体颜色不再变化 B.气体密度不再变化 C.气体平均相对分子质量不再变化
③20 min时,保持温度不变,继续向该容器中加入l.0mol NO2和l.0molCO,在t1时反应再次达到平衡,则NO2的转化率比原平衡_______(填“增大”、“减小”或“不变)。
④该温度下反应的化学平衡常数K= _________________。
(3)湿法脱硝:采用NaClO2 溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K 下,向足量碱性NaClO2 溶液中通入含NO 的烟气,充分反应后,溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 | NO3- | NO2- | Cl- |
c/(mol L-1) | 2.0×10-4 | 1.0×10-4 | 1.75×10-4 |
依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式______________________。
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【题目】(I)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。回答下列问题:
W | X | |||
Y | Z |
(1)Z在元素周期表中的位置______________。
(2)X的最简单氢化物的电子式为______。
(3)Y单质与NaOH溶液反应的离子方程式为:________。工业生产Y单质的化学方程式为__________。
(4)向盛有3 mL鸡蛋清溶液的试管里滴入几滴W的最高价氧化物的水化物浓溶液,实验现象为_________。
(II)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3
回答下列问题:已知反应①中的相关的化学键键能数据如表:
化学键 | H—H | C—O | (CO中的化学键) | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(5)由此计算ΔH1=__kJ·mol-1,已知ΔH2=-58kJ·mol-1,则ΔH3=__kJ·mol-1。
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【题目】由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:
已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确是
A.步骤①,硫酸酸溶后溶液中主要有Fe3+、Fe2+等阳离子
B.步骤②的反应FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,消耗1molFeS2转移16mol电子
C.步骤③,得到的绿矾晶体久置于空气中会变质
D.步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
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【题目】AlCl3易水解。某同学设计用下图的装置制备少量的AlCl3固体。下列说法错误的是
A. G装置作用是除去多余氯气,防止空气污染
B. 装置C和F中的试剂均为浓硫酸,其作用是防止水蒸气进人D和E中
C. B中试剂为饱和碳酸氢钠溶液
D. 实验过程中应先点燃A处的酒精灯,待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯
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【题目】氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。已知AlN可与NaOH溶液反应放出有刺激性气味的气体。下列叙述正确的是
A. 上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B. 上述反应中,每生成1molAlN需转移6mol电子
C. AlN属于离子化合物,其中氮元素的化合价为+3
D. AlN与NaOH溶液反应的化学方程式为:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
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【题目】在Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示,则原溶液中Al2(SO4)3和MgSO4的物质的量之比为
A. 1 :2B. 3 : 1C. 3 : 2D. 2 : 1
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【题目】根据地球化学分析,地壳中存在量较大的9种元素含量如图所示(含量最高的四种元素用字母代号表示)。下列说法正确的是( )
A. X为硅元素,M为铁元素
B. 地壳中有游离态的Y元素和M元素
C. Z和M的氧化物均属于碱性氧化物
D. Z的单质通过置换反应可制取M的单质
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