【題目】科學(xué)家利用石墨烯和具有粘彈性的聚硅樹脂(俗稱橡皮泥)制備出一種具有極高 靈敏度的電力學(xué)傳感材料,能夠檢測輕微的變形和沖擊,其靈敏程度甚至能探測到蜘蛛的運(yùn)動(dòng)。該材料可用于制作檢測人體脈搏、血壓的傳感器等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成方法,制備聚硅樹脂的中間體氯甲基三乙氧基硅烷ClCH2Si(OEt)3 。量取20mL甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)注入三口燒瓶中,開啟電磁攪拌加熱器升溫至66℃,從a中加入濃鹽酸,加熱A一段時(shí)間,待溫度升至110℃,停止加熱,在三口燒瓶中加入30mL無水乙醇(EtOH),迅速反應(yīng)生成氯甲基三乙氧基硅烷ClCH2Si(OEt)3,待溫度降至室溫后,將三口燒瓶中液體轉(zhuǎn)移到蒸餾燒瓶中蒸餾,收集得到174.5℃餾分12mL。
物質(zhì) | C2H5OH | CH3SiCl3 | ClCH2SiCl3 | ClCH2Si(OEt)3 |
相對分子質(zhì)量 | 46 | 149.5 | 184 | 212.5 |
熔點(diǎn)/℃ | -114.1 | -77.8 | — | — |
沸點(diǎn)/℃ | 78.3 | 66.4 | 116.5 | 174 |
密度/g·mL | 0.79 | 1.30 | 1.47 | 1.02 |
已知:甲基三氯硅烷為無色液體,具有刺鼻惡臭,易潮解;氯甲基三乙氧基硅烷易水解,能與堿金屬氫氧化物生成堿金屬硅醇鹽。
(1)連接好裝置后,檢驗(yàn)裝置氣密性的操作是:_________________________________;
(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:_______________________________________;
裝置C的作用是:_____________________ ;E中所裝液體是:______________;
(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:① CH3SiCl3 + Cl2 → ClCH2SiCl3 + HCl
②__________________________________________________________________ ;
球形冷凝管的作用是:________________________;
(4)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)該裝置有一處不足可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,應(yīng)該__________________________________________________;
(5) 該方法制備氯甲基三乙氧基硅烷的產(chǎn)率是:_______________(保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】 D和E之間夾上止水夾,B中裝入適量蒸餾水,微熱A,若B中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡,停止加熱后導(dǎo)管中液面上升,說明裝置氣密性完好 MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 干燥氯氣 氫氧化鈉溶液 ClCH3SiCl3 + 3EtOH → ClCH2Si(OEt)3 + 3HCl 冷凝回流 在D和E之間增加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管 33%
【解析】(1)連按好裝置后,檢驗(yàn)裝置氣密性的操作是:D和E之間夾上止水夾,B中裝入適量蒸餾水,微熱A,若B中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡,停止加熱后導(dǎo)管中液面上升,說明裝置氣密性完好;(2)A裝置中二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:MnO2 +4H++2Cl-Mn2+ +Cl2↑+2H2O;裝置B是除去氯氣中含有的氯化氫,裝置C的作用是干燥氯氣;氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,E中所裝液體是氫氧化鈉溶液,以吸收未反應(yīng)的氯氣;(3)裝置D中CH3SiCl3與Cl2反應(yīng)生成的ClCH3SiCl3迅速與EtOH反應(yīng)生成ClCH2Si(OEt)3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:①CH3SiCl3+Cl2→ClCH2SiCl3+HCl②ClCH3SiCl3+3EtOH→ClCH2Si(OEt)3+ 3HCl;球形冷凝管的作用是:冷凝回流;(4)氯甲基三乙氧基硅烷易水解,裝置E中的水蒸氣若進(jìn)入裝置D,可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,應(yīng)該在D和E之間增加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管;(5)根據(jù)反應(yīng)①CH3SiCl3+Cl2→ClCH2SiCl3+HCl②ClCH3SiCl3+3EtOH→ClCH2Si(OEt)3+ 3HCl,設(shè)產(chǎn)率為x,得到關(guān)系為:
CH3SiCl3~~~~~~~~~~~~ClCH2SiCl3~~~~~~~~ClCH2Si(OEt)3
149.5g 212.5g
1.30 g/mL20mLx 1.02g/mL12mL
故x=100%=33%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。
請回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示_______、_________,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)______(填升高或降低),理由是___________;
(2)圖中ΔH=__________kJ/mol;
(3)如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05 mol/(L·min),則v(O2)=________mol/(L·min)、v(SO3)=________mol/(L·min);
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ/mol,計(jì)算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物未標(biāo)出)。
⑴若A為短周期金屬單質(zhì),D為短周期非金屬單質(zhì),且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍,所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍;F的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕色氣體生成,則A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_________________,反應(yīng)④的化學(xué)方程式為________________________。
⑵若A為常見的金屬單質(zhì),D、F是氣態(tài)單質(zhì),反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行,則反應(yīng)②(在水溶液中進(jìn)行)的離子方程式是______________________________________________。
⑶若A、D、F都是由短周期非金屬元素形成的單質(zhì),且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為__________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】肼()可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼。
(1)實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣制備氨氣的化學(xué)方程式:__________________
(2)已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-195kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ·mol-1
寫出液態(tài)肼和N2O4(l)反應(yīng)生成N2和水蒸氣的熱化學(xué)方程式:__________________
(3)已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)如下:N≡N為942、O=O為498、N-N為154、H-O為464、請根據(jù)N2H4(l) +O2(g)= N2(g) +2H2O(g) ΔH2=-534kJ·mol-1中數(shù)據(jù)計(jì)算斷裂1 molN-H鍵所需的能量(kJ)是:__________________
(4)寫出NH3與NaClO反應(yīng)得到肼的化學(xué)方程式:____________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】新型肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池,其工作原理是N2H4+O2=N2+2H2O,電池放電時(shí),電子由b極經(jīng)外電路流向a極。下列有關(guān)該燃料電池的說法正確的是( )
A. 該裝置中,X為N2H4,Y為空氣
B. 負(fù)極的電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則K+由右池通過交換膜向左池遷移
D. 電池工作時(shí),b極附近溶液pH升高
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有下列三組元素,它們的原子序數(shù)分別是①3和9;②17和12;③6和8。
(1)其中能組成XY2型的共價(jià)化合物分子的是 __________,電子式是____________________;
(2)能形成XY型離子化合物的是________,電子式是_________________________;
(3)用電子式表示第②組化合物的形成過程________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】恒溫恒容時(shí),能表示反應(yīng) 2X(g)+2Y(s)Z(g) 一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
①X、Z 的物質(zhì)的量之比為 2︰1
②Z 的濃度不再發(fā)生變化
③容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
④單位時(shí)間內(nèi)生成 2nmol Z,同時(shí)生成 nmol X
⑤氣體平均相對分子質(zhì)量不變
⑥氣體密度不再變化
A. ①②③⑥ B. ①③④⑤ C. ②③⑤⑥ D. ②④⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行過濾和蒸發(fā)操作都要用到的儀器是
A. 燒杯B. 玻璃棒C. 蒸發(fā)皿D. 酒精燈
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【題目】下列關(guān)于有機(jī)物的敘述正確的是( )
A. 乙烯、聚乙烯均能使溴水褪色
B. 和互為同分異構(gòu)體
C. 苯在催化劑作用下能與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)
D. 等質(zhì)量的甲烷和乙烯完全燃燒,乙烯消耗的O2多
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