【題目】二茂鐵是一種特殊的金屬有機化合物,可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等,熔點為173 ℃,在100 ℃時開始升華;沸點是249 ℃。實驗室制備二茂鐵的反應(yīng)原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O,其裝置如下圖所示。
實驗步驟為:
①在三頸燒瓶中加入25 g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60 mL無水乙醚,充分?jǐn)嚢,同時通氮氣約10 min;
②再從儀器a滴入5.5 mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(C5H6,密度為0.95 g·cm-3),攪拌;
③將6.5 g無水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜,作溶劑)配成的溶液25 mL裝入儀器a中,慢慢滴入三頸燒瓶中,45 min滴完,繼續(xù)攪拌45 min;
④再從儀器a加入25 mL無水乙醚攪拌;
⑤將三頸燒瓶中的液體轉(zhuǎn)入儀器X中,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,分液得橙黃色溶液;
⑥蒸發(fā)橙黃色溶液,得二茂鐵粗產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)儀器a、X的名稱分別是_____________。
(2)步驟①中通入氮氣的原因是_____________(用化學(xué)方程式表示)。
(3)三頸燒瓶的適宜容積應(yīng)為_________(選編號)。
①100 mL ②250 mL ③500 mL
(4)步驟⑤用鹽酸洗滌的目的是_______________。
(5)步驟⑦是二茂鐵粗產(chǎn)品的提純,操作裝置如圖二所示,其操作名稱為___________;該操作中棉花的作用是___________________。
(6)為了確認得到的是二茂鐵,還需要進行的一項簡單實驗是__________。確定二茂鐵的結(jié)構(gòu)是下圖b而不是c,其測定的譜圖為_____________。
【答案】恒壓漏斗、分液漏斗 4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ ② 除去多余的KOH 升華 防止二茂鐵揮發(fā)進入空氣中 測定所得固體的熔點 核磁共振氫譜
【解析】
(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu),結(jié)合儀器的用途確定儀器名稱;
(2)二茂鐵中鐵是+2價,易被空氣中氧氣氧化,通入氮氣排盡裝置中空氣;
(3)儀器c為三頸燒瓶,其中盛放液體的體積不超過容積的分析判斷;
(4)鹽酸可中和KOH生成KCl和水;
(5)二茂鐵有固體直接變成氣體,然后冷凝收集,稱為升華;棉花團有防止粉末逸出的功能;
(6)可以通過測定所得固體的熔點確定;根據(jù)核磁共振氫譜圖確定物質(zhì)結(jié)構(gòu)。
(1)根據(jù)裝置圖可知儀器a是恒壓漏斗;儀器X用于分離互不相溶的兩層液體物質(zhì),使用的是分液漏斗;
(2)二茂鐵中鐵是+2價,易被空氣中氧氣氧化,通入氮氣排盡裝置中空氣,防止實驗過程中亞鐵離子被氧化;
(3)由題意可知三頸燒瓶中共加入液體112.5 mL,三頸燒瓶中盛放液體的體積不超過容積的,所以應(yīng)該選擇的規(guī)格是250 mL三頸燒瓶,故合理選項是②;
(4)步驟⑤用鹽酸洗滌,可與其中的KOH發(fā)生中和反應(yīng),而除去多余的KOH;
(5)二茂鐵由固體直接變成氣體,然后冷凝收集,其操作名稱為升華;該操作中棉花的作用是防止二茂鐵揮發(fā)進入空氣中;
(6)為了確認得到的是二茂鐵,還需要進行的一項簡單實驗是測定所得固體的熔點;可根據(jù)物質(zhì)的核磁共振氫譜圖確定物質(zhì)結(jié)構(gòu)是b還是c,若是b結(jié)構(gòu),分子中只有一種位置的H原子,只有1個吸收峰;若是圖c結(jié)構(gòu),分子中含有3種不同位置的H原子,有3個吸收峰,吸收峰的面積比為1:2:2。
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【題目】已知X+、Y2+、Z-、W2-四種離子均具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于X、Y、Z、W四種元素的描述,不正確的是( )
A.原子序數(shù):Y>X>Z>WB.離子半徑:X+>Y2+>Z->W2-
C.原子最外層電子數(shù):Z>W>Y>XD.還原性:X>Y,W2->Z-
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【題目】T℃時,在20.00 mL 0.10 mol/LCH3COOH溶液中滴入0.10 mol/LNaOH溶液,溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A.T℃時,CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka=1.0×10-3
B.M點對應(yīng)的NaOH溶液的體積為20.00 mL
C.N點所示溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.N點與Q點所示溶液中水的電離程度:N>Q
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【題目】AA705合金(含Al、Zn、Mg和Cu)幾乎與鋼一樣堅固,但重量僅為鋼的三分之一,已被用于飛機機身和機翼、智能手機外殼上等。但這種合金很難被焊接。最近科學(xué)家將碳化鈦納米顆粒(大小僅為十億分之一米)注入AA7075的焊絲內(nèi),讓這些納米顆粒充當(dāng)連接件之間的填充材料。注入了納米粒子的填充焊絲也可以更容易地連接其他難以焊接的金屬和金屬合金;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)銅原子的價層電子排布式為__________。
(2)第三周期某元素的前5個電子的電離能如圖1所示。該元素是_____(填元素符號),判斷依據(jù)是_______。
(3)CN—、NH3、H2O和OH—等配體都能與Zn2+形成配離子。1mol [Zn(NH3)4]2+含___ molσ鍵,中心離子的配位數(shù)為_____。
(4)鋁鎂合金是優(yōu)質(zhì)儲鈉材料,原子位于面心和頂點,其晶胞如圖2所示。1個鋁原子周圍有_____個鎂原子最近且等距離。
(5)在二氧化鈦和光照條件下,苯甲醇可被氧化成苯甲醛:
①苯甲醇中C原子雜化類型是__________。
②苯甲醇的沸點高于苯甲醛,其原因是__________。
(6)鈦晶體有兩種品胞,如圖所示。
①如圖3所示,晶胞的空間利用率為______(用含п的式子表示)。
②已知圖4中六棱柱邊長為x cm,高為y cm。該鈦晶胞密度為D g·cm-3,NA為______mol—1(用含x y和D的式子表示)。
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【題目】工業(yè)上用閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的工藝流程如下:(已知Cd的金屬活動性介于Zn和Fe之間)
(1)從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品,其化學(xué)式為________。
(2)浸取過程中Fe2(SO4)3的作用是_______________,浸取時Fe2(SO4)3與ZnS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。
(3)除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右,該反應(yīng)的離子方程式為_______________________。該過程在空氣入口處設(shè)計了一個類似淋浴噴頭的裝置,其目的是____________________________________。
(4)置換法除重金屬離子是Cd2+,所用物質(zhì)C為_________。
(5)硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表:
溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
從除重金屬后的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為__________、__________、過濾、干燥。
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【題目】下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述一定不正確的是
A. 向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色
B. KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3膠體
C. NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3
D. Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2
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【題目】下圖為一些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中部分反應(yīng)中反應(yīng)物或生成物未列全。已知A、H、I、K均為家庭廚房中的常見物質(zhì),其中A是食品調(diào)味劑,H是消毒劑的有效成分,I、K可用作食品發(fā)泡劑。B是一種有機酸鹽,E、F、G均為氧化物,L是紅褐色沉淀。
根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)B的組成元素為_____。
(2)鑒別等物質(zhì)的量濃度的I、K稀溶液的實驗方法為_____。
(3)G→J的離子方程式為_____。
(4)M是含氧酸鹽,反應(yīng)①中H、L、D的物質(zhì)的量之比為3:2:4,則M的化學(xué)式為_____。
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【題目】以熔融的碳酸鹽(K2CO3)為電解液,泡沫鎳為電極,氧化纖維布為隔膜(僅允許陰離子通過)可構(gòu)成直接碳燃料電池,其結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是
A.該電池工作時,CO32-通過隔膜移動到b極
B.若a極消耗1mol碳粉,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA
C.b極的電極反應(yīng)式為2CO2+O2-4e-=2CO32-
D.為使電池持續(xù)工作,理論上需要補充K2CO3
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