【题目】(14分)硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
【查阅资料】
①BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;
②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;
③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
【设计实验】 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:
请回答下列问题:
(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式:______________。
(2)E装置的作用是________________。
(3)写出D装置中发生反应的化学方程式:__________________;实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F+G装置,使实验更简便。
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式________________。
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是__________(填序号)。
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉:____________________
【答案】(1)2MnO4-+10Cl-+16H+===2Mn2++8H2O+5Cl2↑
(2)冷却和收集三氯化硼(2分)(3)2B+3Cl2BCl3 碱石灰
(4)BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl↑(5)①
(6)取少量样品于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉
【解析】
试题分析:(1)在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气,反应的方程式为:2MnO4-+10Cl-+16H+ = 2Mn2++8H2O+5Cl2↑。(2)由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气中含有HCl气体,用饱和NaCl溶液除去HCl杂质,用浓硫酸进行干燥,在D中发生反应:3Cl2+2B2BCl3;在 E装置的作用是冷却和收集三氯化硼 ;如果拆去B装置,可能会发生反应2B+6HCl△2BCl3↑+3H2↑,在D中加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸;后果是多余的氯气用NaOH溶液吸收。为防止倒吸及BCl3水解在E与G之间连接一个盛有浓硫酸的装置。在实验中也可以用一个盛装碱石灰的干燥管代替F和G装置,使实验更简便。(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,该反应的化学方程式是BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑。(5)①先点燃A处酒精灯,待整套装置中都充满Cl2后再点燃D处酒精灯,使之发生反应。正确。②若先点燃D处酒精灯,这时B就与装置中的空气发生反应得到B2O3,再点燃A处酒精灯也不能产生BCl3了。错误。③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B2O3,影响制备BCl3。(6)由于B的性质与Al相似,既能与强酸反应,也能与强碱反应放出氢气,所以取少量样品于试管中,滴加浓NaOH溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉。
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【题目】实验室制取硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合液,加入反应器。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在50~60℃下发生反应,直到反应结束。
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,操作注意事项是
。
(2)步骤③中,为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是 。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯使用的仪器是 。
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是 。
(5)实验室制取硝基苯化学方程式 。
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【题目】在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或原子团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。凡有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。物质:有光学活性,它发生下列反应后生成的有机物无光学活性的是:( )
A. 与NaOH溶液共热
B. 与甲酸发生酯化反应
C. 与银氨溶液发生银镜反应
D. 在催化剂存在下与H2作用
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【题目】A、B、C、D四种芳香族化合物的结构简式如下所示:
请回答下列问题:
(1)写出D中含氧官能团的名称____________,C中官能团的结构简式为____________。
(2)能发生银镜反应的有____________(填“A”、“B”、“C”或“D”,下同),既能与FeCl3溶液发生显色反应又能与Na2CO3溶液反应放出气体的是____________。
(3)按下图所示,C经一步反应可生成E,E是B的同分异构体,可以与一种饱和一元醇反应生成F。
则反应①的反应类型为____________,写出反应②的化学方程式____________。
(4)G、H和D互为同分异构体,它们具有如下特点:
①G和H都是苯的二元取代物,这两个取代基分别为羟基和含有-COO-结构的基团;
②G和H苯环上的一氯代物有两种不同结构;
③G可以发生银镜反应, 且遇FeCl3溶液显紫色;
④H分子中苯环不与取代基碳原子直接相连。
写出G和H的结构简式:G: ;H: 。
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【题目】某有机物A的水溶液显酸性,遇FeCl3溶液不显色,A分子结构中不含甲基,含苯环,苯环上的一氯代物只有两种, A和其他有机物存在如下图所示的转化关系:
已知: + NaOH R—H + Na2CO3
试回答下列问题:
(1)B化学式 。
(2)H→I反应类型为 ,J所含官能团的名称为 。
(3)写出H→L 反应的化学方程式 。
(4)A的结构简式 ;A生成B和C的反应方程式: 。
(5)F的同分异构体中含有苯环且官能团相同的物质共有 种(不包括F),其中核磁共振氢谱有两个峰,且峰面积比为1︰2的是 (写结构简式)。
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【题目】化学在工业生产和生活中都有重要应用,下列说法正确的是( )
A. 活性炭、氯水和SO2都会因氧化还原反应而使品红褪色
B. 水玻璃属于纯净物,可以用作黏合剂、木材防火剂
C. 物质燃烧时产生有色火焰的都是焰色反应的见证
D. 烧碱、次氯酸、四氯化碳均为电解质
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【题目】有机物M的结构简式如图所示。
(1)该有机物的分子式为_______________。
(2)有机物M的苯环上的二氯代物有_________种.
(3)1mol M与足量溴的CCl4溶液混合,消耗Br2的质量为_________g;
(4)1mol M与足量H2加成,消耗H2_________mol;
(5)下列有关M的说法中不正确的是
A.在催化剂的作用下,M可与液溴发生取代反应
B.M使溴水褪色的原理与乙烯使溴水褪色的原理相同
C.M能使酸性KMnO4溶液褪色
D.M和甲苯互为同系物
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【题目】根据金属活动性顺序表,Cu不能发生反应:Cu+2H2O= Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中,能实现该反应最为恰当的一组是
A | B | C | D | |
阳极 | 石墨棒 | Cu | Cu | Cu |
阴极 | 石墨棒 | Fe | 石墨棒 | Pt |
电解液 | CuSO4溶液 | H2SO4溶液 | Na2SO4溶液 | H2O |
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【题目】化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.二氧化硫可广泛用于食品的增白 B.葡萄糖可用于补钙药物的合成
C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装 D.次氯酸钠溶液可用于消毒杀菌
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