【题目】如图是中学化学中常用于混合物分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)在装置C和D中都用到玻璃棒,装置C中玻璃棒的作用是___________,装置D中玻璃棒的作用是___________。
(2)装置A中的①的名称是是___________,冷却水的方向是___________。装置B在分液时为是液体顺利滴下,应进行的操作是______________________。
(3)从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,应选择___________(填代表装置图的字母,下同);除去自来水中的Cl-等杂质,选择装置__________。检验自来水中Cl-是否除净的方法:取少量锥形瓶中的水于洁净试管中,滴加___________,不产生白色沉淀表明Cl-已除净;从碘水中分离出I2,选择装置___________,该分离方法的名称是________。
【答案】引流 搅拌 冷凝管 下进上出 打开分液漏斗上端的玻璃塞或者是凹槽对准小孔 D A 稀硝酸和硝酸银 B 萃取分液
【解析】
(1)C是过滤,玻璃棒是引流,D是蒸发,用到玻璃棒作用是搅拌;
(2)由图可知,装置A中①为冷凝仪器,冷却水下进上出效果好,装置B在分液时为使液体顺利滴下,利用气体的压强使液体流下;
(3)NaCl是容易溶于水的物质,溶解度受温度的影响变化不大;NaCl是离子化合物,熔沸点高,水是由分子构成的物质,沸点比较低;可根据AgCl是白色不溶于水,也不能溶于酸的性质检验Cl-的存在;根据卤素单质不容易溶于水,而容易溶于有机溶剂的方法分离I2。
(1)装置C是过滤操作,其中玻璃棒的作用是引流,以便于液体混合物顺利流向,装置D是蒸发操作,其中玻璃棒的作用是搅拌,以便于液体中的水分蒸发,防止由于受热不均匀,液滴飞溅。
(2)装置A是蒸馏,其中的①仪器的名称是冷凝管,为了增强冷凝效果,采用逆流原理,冷却水的方向是下口进,上口出。装置B在分液时为是液体顺利滴下,应进行的操作是打开分液漏斗上端的玻璃塞或者是凹槽对准小孔;
(3)NaCl溶液中的溶质的溶解度受温度的影响变化不大,可采用蒸发溶剂的方法分离提纯溶质,故选用的装置是D;
NaCl是离子化合物,熔沸点较高,而水是由分子构成的物质,沸点只有100℃,所以除去自来水中的Cl-等杂质,可采用蒸馏的方法,选择装置为A。可根据AgCl是白色不溶于水,也不能溶于酸的性质检验Cl-的存在,因此检验自来水中Cl-是否除净的方法:取少量锥形瓶中的水于洁净试管中,先滴加稀硝酸酸化,然后滴加硝酸银溶液,若不产生白色沉淀表明Cl-已除净;由于I2容易溶于有机溶剂,而在在水中溶解度较小,而有机物与水互不相容,I2又与有机物不能发生反应,所以从碘水中分离出I2,可用四氯化碳作萃取剂,采用萃取的方法分离得到I2,选择装置是B。
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【题目】二甲醚(CH3OCH3)是一种新兴化工原料,具有甲基化反应性能。
l.二甲醚的生产:
二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚,化学方程式如下:
反应i 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
(1)已知:甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为-761.5kJ·mol-1、-1455.2kJ·mol-1,且H2O(g)=H2O(1) △H=-44.0kJ·mol-1。
反应i的△H1=___________ kJ·mol-1。
(2)反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如图1所示,生产时,选择的最佳催化剂是___________。
(3)选定催化剂后,测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图2所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为:
反应ii 2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol-1
①工业上生产二甲醚的温度通常在270-300℃,高于330℃之后,甲醇转化率下降,根据化学平衡移动原理分析原因是______________________;根据化学反应速率变化分析原因是______________________。
②某温度下,以CH3OH(g)为原料,平衡时各物质的分压数据如下表:
则反应i中,CH3OH(g)的平衡转化率α=___________,反应i的平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算;结果保留两位有效数字)
Ⅱ.二甲醚的应用:
(4)图3为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图:
①该电池的负极反应式为:______________________;
②若串联该燃料电池电解硫酸钠溶液,消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体,该套装置的能量利用率为___________。(保留3位有效数字)
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【题目】加热N2O5,依次发生的分解反应为:①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)。在容积为2L的密闭容器中充入8mol N2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9mol,N2O3为3.4mol,则t℃时反应①的平衡常数为( )
A. 4.25 B. 8.5 C. 17 D. 22.5
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【题目】按要求回答下列问题:
(1)0.3molNH3中所含质子数与______gH2O分子中所含质子数相等。
(2)与3.2gSO2所含的氧原子数相等的NO2气体在标准状况下的体积为_______L。
(3)将30ml 0.5mol/L的NaOH溶液加水稀释到500ml,稀释后溶液物质的量浓度为_______。
(4)同温同压下,SO2与O2的密度比为____,若质量相同,两种气体体积比为___ 。
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【题目】在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5 (g) 4XO2(g) +O2(g) △H>0,T温度下的部分实验数据为:
t/s | 0 | 50 | 100 | 150 |
c(X2O5) mol/L | 4.00 | 2.50 | 2.00 | 2.00 |
下列说法错误的是
A. T温度下的平衡数为K=64 (mol/L)3,100s时转化率为50%
B. 50s 内 X2O5分解速率为 0.03 mol/ (Ls)
C. T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则Kl>K2
D. 若只将恒容改为恒压,其它条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变
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【题目】在恒容密闭容器中,将10 mol CO和一定量的H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=1,平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是
A. CO.H2S的转化率之比为1:1
B. 达平衡后H2S的体积分数为4%
C. 升高温度,COS浓度减小,表明该反应是吸热反应
D. 恒温下向平衡体系中再加入CO.H2S.COS.H2各1 mol,平衡不移动
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【题目】碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的金属材料。世界各工业国家在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时,也非常注意改进碳素钢质量,扩大品种和使用范围。
Ⅰ低碳钢含碳量低于0.3%,碳在钢中主要以Fe3C形式存在,则低碳钢中Fe3C的质量分数应该低于______。
Ⅱ某兴趣小组同学为探究碳素钢与浓硫酸的反应,进行了以下探究实验。
(1)称取一定质量碳素钢样品放入一定体积浓硫酸中,加热使碳素钢完全溶解,得到溶液M并收集到混合气体W。
①甲同学认为M中除Fe3+之外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,可选用______选填序号
A.氯水 硫氰化钾溶液 浓氨水铁氰化钾溶液酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况气体W通入足量溴水中,再加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体W中SO2体积分数为______。
(2)根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体中除SO2外,还可能含有X和Y两种气体,在标准状况下X气体的密度为0.0893g/L。为探究气体成分设计了下列探究实验装置
①反应过程中在通入W气体的同时,还要通入N2,其作用是______。
②装置B中试剂的作用是______,装置D中盛装的试剂是______,装置G的作用是______。
③如果气体W中含有X,预计实验现象应是______。
④分析W气体中的Y气体是如何生成的______用化学方程式表示。
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【题目】25℃时,水的电离可达到平衡:H2OH++OH–;△H>0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B. 将水加热,Kw增大,pH不变
C. 向水中加入少量稀硫酸,c(H+)增大,Kw不变
D. 向水中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动,c(H+)降低
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