【題目】疊氮化鈉(NaN3)是一種白色劇毒晶體,是汽車安全氣囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱堿性,能與酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生具有爆炸性的有毒氣體疊氮化氫。實驗室可利用亞硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)與N2H4、氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)制備疊氮化鈉。
(1)按如圖所示組裝儀器(加熱裝置略)進行反應(yīng),反應(yīng)方程式為:t-BuNO2+NaOH+N2H4=NaN3+2H2O+t-BuOH
①裝置a的側(cè)管的作用是________________;
②該反應(yīng)需控制溫度在65 ℃,采用的實驗措施是_______________;
③反應(yīng)后溶液在0 ℃下冷卻至有大量晶體析出后過濾,所得晶體使用無水乙醇洗滌。試解釋低溫下過濾和使用無水乙醇洗滌晶體的原因是_________。
(2)產(chǎn)率計算
①稱取2.0 g疊氮化鈉試樣,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于錐形瓶中。
②用滴定管加入0.10 mol·L-1六硝酸鈰銨[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL發(fā)生的反應(yīng)為[2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](假設(shè)雜質(zhì)均不參與反應(yīng))。
(3)充分反應(yīng)后將溶液稀釋并酸化,滴入2滴鄰菲羅啉指示液,并用0.10 mol·L-1硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]為標(biāo)準(zhǔn)液,滴定過量的Ce4+,終點時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)。計算可知疊氮化鈉的質(zhì)量分數(shù)為_______(保留2位有效數(shù)字)。
(4)疊氮化鈉有毒,可以使用次氯酸鈉溶液對含有疊氮化鈉的溶液進行銷毀,反應(yīng)后溶液堿性明顯增強,且產(chǎn)生無色無味的無毒氣體,試寫出反應(yīng)的離子方程式:____________________。
【答案】平衡壓強,使液體順利流下 水浴加熱 降低NaN3的溶解度,減少產(chǎn)物損失 65% ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
【解析】
(1)①裝置a的側(cè)管的作用是:平衡壓強,使液體順利流下;
②加熱溫度低于100℃,所以用水浴加熱;
③已知“NaN3易溶于水,微溶于乙醇”;
(3)總計Ce4+為0.10 mol·L-1×0.04 L=0.004 mol,分別與Fe2+和N3-反應(yīng)。其中與Fe2+按1:1反應(yīng)消耗0.10 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,則與N3-按1:1反應(yīng)也為0.002 mol,即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3-;
(4)次氯酸鈉溶液與疊氮化鈉溶液反應(yīng)堿性明顯增強,生成氫氧化鈉,且產(chǎn)生無色無味的無毒氣體,為氮氣,同時生成氯化鈉。
(1)①裝置a的側(cè)管的作用是:平衡壓強,使液體順利流下;
②加熱溫度低于100℃,所以用水浴加熱;
③低溫下過濾和使用無水乙醇洗滌晶體的原因是:疊氮化鈉易溶于水,微溶于乙醇,低溫下溶解度降低,降低NaN3的溶解度,減少產(chǎn)物損失;
(3)總計Ce4+為0.10 mol·L-1×0.04 L=0.004 mol,分別與Fe2+和N3-反應(yīng)。其中與Fe2+按1:1反應(yīng)消耗0.10 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,則與N3-按1:1反應(yīng)也為0.002 mol,即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3-,原2.0 g疊氮化鈉試樣,配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3,所以樣品質(zhì)量分數(shù)為65%;
(4)次氯酸鈉溶液與疊氮化鈉溶液反應(yīng)堿性明顯增強,生成氫氧化鈉,且產(chǎn)生無色無味的無毒氣體,為氮氣,同時生成氯化鈉,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒,離子反應(yīng)方程式為:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑;。
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【題目】將CO2氣體緩緩地通入到含KOH、Ba(OH)2和K[Al(OH)4]的混合溶液中直至過量,生成沉淀的物質(zhì)的量與所通CO2的體積關(guān)系如圖所示。下列關(guān)于整個反應(yīng)進程中的各種描述不正確的是
A. o—a段反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3↓+ H2O
B. b—c段反應(yīng)的離子方程式是:2[Al(OH)4]-+ CO2 = 2Al(OH)3↓ +CO32-+ H2O
C. a—b段與c—d段所發(fā)生的反應(yīng)相同
D. d—e段沉淀的減少是由于碳酸鋇固體的消失所致
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【題目】南海是一個巨大的資源寶庫,開發(fā)利用這些資源是科學(xué)研究的重要課題。下圖為海水資源利用的部分過程,有關(guān)說法正確的是( )
A. 海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、冰凍法
B. 氯堿工業(yè)中采用陰離子交換膜可提高產(chǎn)品的純度
C. 由MgCl2·6H2O得到無水MgCl2的關(guān)鍵是要低溫小火烘干
D. 溴工業(yè)中③、④的目的是為了富集溴元素,溴元素在反應(yīng)③、⑤中均被氧化,在反應(yīng)④中被還原
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【題目】目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),圖甲表示該反應(yīng)過程中能量的變化。
(1)在固定容積的密閉容器內(nèi),下列能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是______。
A.單位時間內(nèi)生成n mol CO2的同時生成 3n molH2
B.容器內(nèi)氣體壓強保持不變
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)
D.1mol CH3OH中H—O鍵斷裂的同時2mol C=O鍵斷裂
E.混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
F.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
(2)在體積為1 L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖乙所示。從反應(yīng)開始到平衡,用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=_______。容器內(nèi)平衡時與起始時的壓強之比為________。平衡時 CO2的轉(zhuǎn)化率為________,平衡時CH3OH的體積分數(shù)為__________。
(3)下圖是科學(xué)家正在研發(fā)的,以實現(xiàn)上述反應(yīng)[CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)]在常溫常壓下進行的裝置。寫出甲槽的電極反應(yīng)式:_____________________。
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【題目】《茉莉花》是一首膾炙人口的中國民歌。茉莉花香氣的成分有多種,乙酸苯甲酯 ()是其中的一種,它可以從茉莉花中提取,也可以乙烯和甲苯為原料進行人工合成。其中一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為____________,A中官能團名稱為____________;
(2)寫出反應(yīng)②、⑥的化學(xué)方程式_________________,__________________;
(3)上述反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的有________(填寫序號);
(4) 乙酸苯甲酯 ()滿足下列條件的同分異構(gòu)體有________種。
A.屬于芳香族化合物 B.苯環(huán)上只有一個支鏈 C.能發(fā)生水解反應(yīng)
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【題目】一定溫度下,將1molA(g)和1molB(g)充入2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g) xC(g)+D(s)△H<0,在 t1 時達平衡。在 t2 、t3 時刻分別改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中 C(g)的濃度隨時間變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A. t2 時刻改變的條件是使用催化劑
B. t3時刻v(逆)可能小于t2 時刻v(逆)
C. t3時刻改變的條件一定是增大反應(yīng)物的濃度
D. t1~t2、t2~t3平衡常數(shù)均為0.25
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【題目】化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實驗記錄如表(累計值):
時間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積(mL)(標(biāo)準(zhǔn)狀況) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一時間段反應(yīng)速率最大___min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5)。反應(yīng)開始后反應(yīng)速率先增大的原因是__。
②求3~4分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率__________(設(shè)溶液體積不變)。
(2)另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過快難以測量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入少量的下列溶液以減慢反應(yīng)速率,你認為不可行的是_。
A.蒸餾水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某溫度下在4L密閉容器中,X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________。
②該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__________。
A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等 B.容器內(nèi)氣體密度保持不變 C.容器內(nèi)氣體壓強保持不變 D.消耗3molX的同時生成1mol Y
③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為__________。
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【題目】鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必需的微量元素。回答下列問題:
(1)Zn原子核外電子排布式為________________。
(2)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能Ⅰ1(Zn)_____Ⅰ1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_____________________________。
(3)《中華本草》等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中,陰離子空間構(gòu)型為________________,C原子的雜化形式為________________,SO42-、CS2、CO32-鍵角由大到小的順序是______________________
(4)鋅冶煉過程中會產(chǎn)生污染性氣體二氧化硫,已知液態(tài)二氧化硫也可以發(fā)生類似水的自身電離2SO2SO2++SO32-,S和O兩種元素中電負性較強的是______________,與SO2+互為等電子體的單質(zhì)分子是________(填化學(xué)式),SO2+中σ鍵和兀鍵數(shù)目比為___________。
(5)分析并比較物質(zhì)A: 與B: 的沸點高低及其原因:__
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【題目】將下列物質(zhì)進行分類(填序號)
①O2與O3 ②C與C ③H2O和D2O ④冰與干冰 ⑤H2、D2、T2 ⑥乙醇與乙醚(CH3-O-CH3) ⑦CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH2CH2CH3
(1)互為同位素的是___;
(2)互為同素異形體的是___;
(3)互為同分異構(gòu)體的是___;
(4)屬于同一化合物的是____。
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