【題目】二茂鐵可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等。實驗室制備二茂鐵裝置示意圖如圖一:
已知:①二茂鐵熔點是173℃,在100℃時開始升華;沸點是249℃
②制備二茂鐵的反應(yīng)原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
實驗步驟為:
①在三頸燒瓶中加入25g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60mL無水乙醚到燒瓶中,充分攪拌,同時通氮氣約10min;
②再從儀器a滴入5.5mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(C5H6,密度為0.95g/cm3),攪拌;
③將6.5g無水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜,作溶劑)配成的溶液25mL裝入儀器a中,慢慢滴入儀器c中,45min滴完,繼續(xù)攪拌45min;
④再從儀器a加入25mL無水乙醚攪拌;
⑤將c中的液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中,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b的名稱是___。
(2)步驟①中通入氮氣的目的是___。
(3)儀器c的適宜容積應(yīng)為(選編號):___。
①100mL ②250mL ③500mL
(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,該過程在圖二中進行,其操作名稱為___;該操作中棉花的作用是___。
(6)若最終制得純凈的二茂鐵4.3g,則該實驗的產(chǎn)率為___(保留三位有效數(shù)字)。
【答案】球形冷凝管 排盡裝置中的空氣,防止Fe2+被氧化 ② 除去多余的KOH 升華 防止二茂鐵揮發(fā)進入空氣中 58.4%
【解析】
(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)確定儀器b的名稱;
(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;
(3三頸燒瓶中盛放液體的體積不超過容積的2/3分析判斷;
(4)C溶液中混有KOH,鹽酸與KOH反應(yīng);
(5)分析圖二裝置圖知該操作使二茂鐵由固體可直接變成氣體,然后冷凝收集;棉花團有防止粉末逸出的功能;
(6)根據(jù)環(huán)戊二烯計算二茂鐵的理論產(chǎn)量,產(chǎn)率=(實際產(chǎn)量)/(理論產(chǎn)量)以此計算。
儀器b是球形冷凝管;
二茂鐵中鐵是價,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;
由題意可知三頸燒瓶中共加入液體115.5ml,三頸燒瓶中盛放液體的體積不超過容積的,所以選擇250ml;
步驟用鹽酸洗滌,可除去多余的KOH;
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;
二茂鐵的理論產(chǎn)量為,則產(chǎn)率。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氨氮(水中以NH3和NH4+形式存在的氮)含量是環(huán)境水體污染的一項重要指標,其氧化過程會造成水體中溶解氧濃度降低,導致水質(zhì)下降,影響水生動植物的生長。
(1)水中NH3和NH4+兩者的濃度比取決于水體的pH和水溫。當pH偏高時,___比例較高,原因是___(請用離子方程式表示)。
(2)空氣吹脫法是目前消除NH3對水體污染的重要方法。在一定條件下,向水體中加入適量NaOH充分反應(yīng)后,再向水中通入空氣,可增大NH3的脫除率,用平衡移動原理解釋其原因:___。
(3)在微生物作用下,蛋白質(zhì)在水中分解產(chǎn)生的NH3能夠被O2氧化生成亞硝酸(HNO2)。
___NH3+__O2→__HNO2+__________
①請將上述化學方程式補充完整,并配平。
②反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___。
③若反應(yīng)中有0.6mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,生成亞硝酸的質(zhì)量為___。
(4)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標,通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示。DO的測定原理如下:
①2Mn2++O2+4OH-→2MnO(OH)2↓
②MnO(OH)2+2I-+4H+→Mn2++I2+3H2O
③2S2O32-+I2→S4O62-+2I-
某小組同學取100.00mL水樣經(jīng)反應(yīng)①和②后,取出20.00mL溶液,以淀粉作指示劑,用amol/LNa2S2O3溶液進行滴定,終點現(xiàn)象為___;滴定消耗Na2S2O3溶液bmL,水樣的DO=____mg/L。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室以乙醇為原料制備少量1,2—二溴乙烷的相關(guān)裝置如圖所示。下列說法正確的是( )
A.用裝置甲制取乙烯,加熱混合液使溫度緩慢上升至170℃
B.用裝置乙凈化乙烯,瓶中盛放的試劑可以是KMnO4酸性溶液
C.用裝置丙制備1,2—二溴乙烷,冰水浴、液溴液面上加少量水等措施均可減少Br2的揮發(fā)
D.用裝置丁凈化尾氣,可除去尾氣中的Br2和未反應(yīng)的乙烯氣體
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】T℃時,在密閉容器中進行的反應(yīng):COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H=108kJ·mol-1,在4min、10min、14min時均只改變影響平衡的一個條件,各物質(zhì)的濃度變化如圖所示:
下列說法正確的是( )
A.4min時改變的條件是:降低體系的溫度
B.10min時改變的條件是:向體系中再充入Cl2
C.14min時改變的條件是:增大容器的體積
D.若T℃時,起始向2L的恒容密閉容器中充入COCl2、Cl2、CO均為0.20mol,則達到平衡前,v正>v逆
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知 100℃時,0.01 mol·L-1 NaOH 溶液中水電離的 c(H+)=10-10 mol·L-1,該溫度下將 pH=8 的 NaOH溶液 V1 L 與 pH=5 的 H2SO4 溶液 V2 L 混合,所得溶液 pH=7,則 V1∶V2 為
A.2∶9B.1∶9C.1∶1D.1∶2
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【題目】某校化學實驗課上,老師要求學生用硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液制備Cu(OH)2,為了縮短實驗時間,老師讓學生將反應(yīng)容器放在沸水浴中進行反應(yīng),結(jié)果出現(xiàn)了如下兩種不同的實驗現(xiàn)象:
操作 | 現(xiàn)象 | |
實驗一 | 向NaOH溶液中滴加CuSO4溶液 | 黑色沉淀 |
實驗二 | 向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液 | 藍色沉淀 |
(1)甲同學認為實驗一中產(chǎn)生的黑色沉淀是___(填化學式),理由是___。
(2)為驗證推測結(jié)果是否正確,甲同學將黑色沉淀過濾、洗滌、干燥后稱得質(zhì)量為ag,并按照如圖所示裝置進行實驗,實驗前后稱得干燥管E的質(zhì)量分別為cg和dg。
為確保實驗的準確性,甲同學認為應(yīng)在裝置A反應(yīng)一段時間后再接上裝置E,點燃D中的酒精燈,其理由是___。乙同學認為甲同學的裝置仍有不足,應(yīng)在E的末端連接一個氣囊,氣囊的作用有兩個:___。甲同學改進實驗裝置后完成實驗,若a、c、d滿足關(guān)系式:___,則證明甲同學對黑色沉淀的推測是正確的。
(3)丙同學認為實驗二中的藍色沉淀應(yīng)為Cu(OH)2,丁同學立即提出反對意見,認為該藍色沉淀一定不是Cu(OH)2。為確認實驗二中藍色沉淀的成分,丁同學從實驗時藥品的加入順序考慮,可能是反應(yīng)物的用量不同導致產(chǎn)物的不同,并上網(wǎng)查閱資料知,當NaOH溶液少量時會生成堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4],反應(yīng)的離子方程式為___。
(4)進一步查閱資料可知堿式硫酸銅為藍色物質(zhì),難溶于水、可溶于酸。請你設(shè)計實驗,驗證實驗二中生成的藍色沉淀含有SO42-:___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其中Y與Z為金屬元素,四種元素的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)均相同。p、q是它們中的部分元素組成的化合物,r是W的單質(zhì),s是Z的單質(zhì)。這些物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是
A.原子半徑:Y>Z>W>X
B.q屬于離子化合物
C.一定條件下,r與s能發(fā)生化合反應(yīng)生成p
D.p能與鹽酸反應(yīng),但不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是( )
A.a電極是負極
B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH--4e-====2H2O+O2↑
C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極 a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是( )
A. 電池工作時,正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
B. 電池工作時,外電路中流過 0.02 mol 電子,負極材料減重 0.14 g
C. 石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性
D. 電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多
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