【題目】氯氣、氨氣和二氧化硫三種氣體均是重要的化工原料且都會對環(huán)境造成污染,某課外活動小組擬探究三者的部分性質(zhì)。
Ⅰ.利用如圖裝置探究干燥的氯氣與氨氣之間的反應(yīng)。
(1)請從備選裝置中選擇適當(dāng)?shù)难b置連入虛線框中,組成一套完整的探究干燥的氯氣與氨氣之間的反應(yīng)的裝置,用備選裝置序號填空:B___、D__、E__。
(2)裝置A中的燒瓶內(nèi)固體宜選用__(選填以下選項的字母)。
A 燒堿 B 生石灰
C 二氧化硅 D 五氧化二磷
(3)實驗時先打開a、c活塞,關(guān)閉b活塞,向燒瓶中先通入氨氣,然后關(guān)閉c活塞,打開b活塞,再向燒瓶中通入氯氣,實驗中裝置C的燒瓶內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),試推測發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。實驗完畢后觀察到C燒瓶內(nèi)還有黃綠色氣體,簡述如何處理才能不污染環(huán)境____________________。
Ⅱ.探究干燥的氯氣和SO2的反應(yīng):SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ·mol-1。硫酰氯(SO2Cl2)通常條件下為無色液體,熔點為-54.1 ℃,沸點為69.1 ℃,在潮濕空氣中“發(fā)煙”,100 ℃以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長期放置也會發(fā)生分解。該小組同學(xué)用A裝置制取SO2,分液漏斗中加入濃硫酸,圓底燒瓶中加入Na2SO3固體,B選擇備選裝置Ⅱ,將C裝置用如圖所示的裝置甲替換,其余的裝置不變來完成探究實驗。
(4)裝置甲中儀器G的名稱為____________,甲中活性炭的作用是____。
(5)如果去掉裝置B、D,則在甲的三頸燒瓶中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(6)為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率,在實驗操作中需要注意的事項有____(填序號)。
A 先通冷凝水,再通氣
B 控制氣流速率,宜慢不宜快
C 若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫
D 加熱三頸燒瓶
【答案】Ⅰ Ⅱ Ⅲ AB 打開活塞c,再打開活塞a或b,向C裝置的燒瓶中鼓入足量空氣 冷凝管(或球形冷凝管) 催化劑 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl ABC
【解析】
(1)要探究的是干燥的氯氣與氨氣之間的反應(yīng),由題給裝置圖可知A和F分別是制氨氣和氯氣的裝置,制得的氯氣中混有HCl和水蒸氣,故通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除掉氯化氫,通過盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥氯氣,制得的氨氣中也混有水蒸氣,氨氣用堿石灰干燥,故B、D、E處分別選Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;
(2)裝置A是以濃氨水和固體藥品為原料來制取氨,故可選擇的適宜的固體藥品為燒堿或者生石灰,二者與濃氨水混合都可以使氨氣逸出,故選A、B;
(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象裝置C的燒瓶內(nèi)有白煙生成可知氯氣和氨氣反應(yīng)生成了NH4Cl,則發(fā)生了氧化還原反應(yīng),Cl元素化合價降低,則N元素化合價升高,有N2生成,據(jù)此可寫出化學(xué)方程式:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;
(4)裝置甲中儀器G的名稱為冷凝管(或球形冷凝管),根據(jù)此反應(yīng)要在催化劑條件下進(jìn)行,可知甲中活性炭作催化劑;
(5)如果去掉裝置B、D,就會有水蒸氣混入甲中,則可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(6)為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率,在實驗操作中需要注意的事項有先通冷凝水,再通氣,可以減少產(chǎn)品的揮發(fā)損失;控制氣流速率,宜慢不宜快可以讓反應(yīng)更充分;因為此反應(yīng)為放熱反應(yīng),而生成的產(chǎn)物100 ℃以上開始分解,所以當(dāng)三頸燒瓶發(fā)燙時,可適當(dāng)降溫,所以答案為A、B、C。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組對人教版教材實驗“在200mL燒杯中放入20g蔗糖(C12H22O11),加入適量水,攪拌均勻,然后再加入15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%濃硫酸,迅速攪拌”進(jìn)行如下探究;
(1)觀察現(xiàn)象:蔗糖先變黃,再逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀黑色物質(zhì),同時聞到刺激性氣味,按壓此黑色物質(zhì)時,感覺較硬,放在水中呈漂浮狀態(tài),同學(xué)們由上述現(xiàn)象推測出下列結(jié)論:
①濃硫酸具有強(qiáng)氧化性 ②濃硫酸具有吸水性 ③濃硫酸具有脫水性④濃硫酸具有酸性 ⑤黑色物質(zhì)具有強(qiáng)吸附性
其中依據(jù)不充分的是_________(填序號);
(2)為了驗證蔗糖與濃硫酸反應(yīng)生成的氣態(tài)產(chǎn)物,同學(xué)們設(shè)計了如下裝置:
試回答下列問題:
①圖1的A中最好選用下列裝置_________(填編號);
②圖1的 B裝置所裝試劑是_________;D裝置中試劑的作用是_________;E裝置中發(fā)生的現(xiàn)象是_________;
③圖1的A裝置中使蔗糖先變黑的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________,后體積膨脹的化學(xué)方程式為:_________;
④某學(xué)生按圖2進(jìn)行實驗時,發(fā)現(xiàn)D瓶品紅不褪色,E裝置中有氣體逸出,F(xiàn)裝置中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,推測F裝置中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺的原因_________,其反應(yīng)的離子方程式是_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列溶液均為0.1mol·L-1,有關(guān)敘述正確的是( )
A.碳酸鈉溶液中c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)+c(CO32-)
B.碳酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH=7,所得溶液的溶質(zhì)只有NaCl
C.碳酸鈉溶液比碳酸氫鈉溶液的pH小
D.碳酸氫鈉溶液中c(H2CO3)>c(CO32-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用碳納米管能夠吸附氫氣,設(shè)計一種新型二次電池,其裝置如圖所示。關(guān)于該電池的敘述不正確的是( )
A. 電池放電時K+移向正極
B. 電池放電時負(fù)極反應(yīng)為:H2-2e-+2OH-===2H2O
C. 電池充電時鎳電極上NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2
D. 電池充電時碳納米管電極與電源的負(fù)極相連
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烯、苯乙烯均是重要的化工原料。
工業(yè)上可用乙苯催化脫氫方法制備苯乙烯
①已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下:
化學(xué)鍵 | C-H | C-C | H-H | |
鍵能/(kJ/mol) | 412 | 348 | 612 | 436 |
則+H2(g)的________kJ/mol。
②實際生產(chǎn)中常在恒壓條件下?lián)饺敫邷厮魵庾鳛榉磻?yīng)體系的稀釋劑水蒸氣不參加反應(yīng)。在一定壓強(qiáng)、900 K的條件下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率隨著的增大而________填“增大”“減小”或“不變”。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,少量積碳會使催化劑活性減弱,水蒸氣還有利于恢復(fù)催化劑活性,原因是____________用化學(xué)方程式表示。
苯乙烯可由乙苯和催化脫氫制得。其反應(yīng)歷程如下:
乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與的關(guān)系如圖所示,當(dāng)P(CO2)< 15 kPa時,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著增大而增大,其原因是__________,當(dāng)P(CO2)> 15 kPa時,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著增大反而減小,其原因是____________。
研究表明金屬次卟啉二甲酯能夠順利地選擇性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛,以該反應(yīng)原理設(shè)計成酸性燃料電池,則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ________。若該電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L的,則外電路中理論上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。
(4)上海交通大學(xué)仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氫的反應(yīng)歷程如下圖所示:
則____________,催化乙烯加氫效果較好的催化劑是________(選填“”或“”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】錫酸鈉(Na2SnO3·xH2O)主要用作電鍍銅錫合金和堿性鍍錫的基本原料。錫精礦除含SnO2外,還含有少量WO3、S、As、Fe,—種由錫精礦制備錫酸鈉的工藝流程如下:
已知:①焙燒后,S、As變?yōu)閾]發(fā)性氧化物而被除去,Fe變?yōu)?/span>Fe3O4;
②Na2SnO3xH2O。易溶于水,其在水中的溶解度隨著溫度的升高而降低。
請回答下列問題:
(1)Sn元素的原子序數(shù)為50,其在周期表中的位置為_____________。
(2)從“焙燒渣”中除去Fe3O4最簡單的方法為_____________。加入煤粉焙燒可將SnO2還原為Sn或SnO,Sn或SnO。在堿性條件下均能被NaNO3氧化為Na2SnO3,已知NaNO3的還原產(chǎn)物為NH3,則NaNO3氧化Sn的化學(xué)方程式為___________________。
(3)如圖為加入NaOH溶液和NaNO3溶液浸出時錫的浸出率與NaOH質(zhì)量濃度和反應(yīng)溫度間的關(guān)系圖,則“堿浸”的最適宜條件為_____________、___________,
(4)從浸出液中獲得錫酸鈉晶體的“一系列操作”具體是指___________、洗滌、干燥。
(5)采用熱重分析法測定錫酸鈉晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到140℃時,失掉全部結(jié)晶水,失重約20.2%。錫酸鈉晶體的化學(xué)式為__________。
(6)以純錫為陽極材料,以NaOH和Na2SnO3為電解液,待鍍金屬為陰極材料,可實現(xiàn)在待鍍金屬上的持續(xù)鍍錫,鍍錫時陽極的電極反應(yīng)式為______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在固定容積的密閉容器中,A和B發(fā)生下列反應(yīng):A(s)+2B(g)2C(g) △H>0,在一定條件下達(dá)到平衡,若升高溫度則達(dá)平衡后混合氣體的
A.氣體的分子數(shù)減少B.A的物質(zhì)的量濃度減小
C.氣體的密度減小D.氣體的平均相對分子質(zhì)量增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)用傳感技術(shù)測定噴泉實驗中的壓強(qiáng)變化來認(rèn)識噴泉實驗的原理。下列說法不正確的是
A.制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaO或NaOH
B.關(guān)閉a,將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊瓶口c,打開b,完成噴泉實驗,電腦繪制三頸瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化曲線如圖2,則C點時噴泉最劇烈
C.將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙置于三頸瓶口,試紙變紅,說明NH3已經(jīng)集滿
D.該實驗可以用來說明氨氣在水中的溶解度很大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示,下列說法中正確的是( )
A.在NaCl晶體中,距Na+離子最近且等距的Na+離子有6個
B.金屬Zn中Zn原子堆積模型如圖所示,空間利用率為68%
C.在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵(C—C)數(shù)目之比為1:2
D.該氣態(tài)閉簇分子的分子式為EF或FE
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