【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是一種工業(yè)鹽,外觀與食鹽相似。下面是某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的NaNO2制取實(shí)驗(yàn)和純度檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。該小組收集了相關(guān)資料:
①SO2和HNO3溶液反應(yīng)生成NOx和H2SO4
②3NO2-+2H+=2NO↑+NO3-+H2O
③NO2-+Ag+=AgNO2↓(AgNO2為淡黃色接近白色固體,在水中形成沉淀)
Ⅰ.亞硝酸鈉的制取實(shí)驗(yàn)
(1)儀器a的名稱(chēng)為________________________,A裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________________________________。
(2)B裝置中多孔球泡的作用是_________________________________________________。
(3)若裝置B中逸出的NO與NO2氣體物質(zhì)的量之比為2∶1,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需控制C裝置中溶液pH>7,否則C中生成的NaNO2的產(chǎn)量會(huì)下降,理由是_____________________________________________________。
(5)請(qǐng)根據(jù)題干所給信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明C裝置中有NO2產(chǎn)生:_________________________________。(限選用的試劑:稀硝酸、硝酸銀溶液、NaOH溶液)
Ⅱ.亞硝酸鈉的純度檢驗(yàn)
已知:NO2-+MnO4-+H+→NO3-+Mn2++H2O
(6)反應(yīng)結(jié)束后C中溶液通過(guò)結(jié)晶獲得NaNO2粗產(chǎn)品mg,溶解后稀釋至250mL,分別取25.00mL用cmol/L的酸性KMnO4溶液平行滴定三次,平均每次消耗酸性KMnO4溶液的體積為VmL。則粗產(chǎn)品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________(用含c、V、m的式子表示)。
【答案】 分液漏斗 Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O 增大氣體與溶液的接觸面積,讓反應(yīng)充分進(jìn)行 7SO2+6HNO3+4H2O=4NO+2NO2+7H2SO4 如果pH<7,亞硝酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和NO氣體,使其產(chǎn)量下降 取C中溶液少量于試管中,加足量稀硝酸有氣體生成,遇空氣變紅棕色,則證明C中有NO2-生成 (345cv/2m)%或3.45cv/2m
【解析】(1)儀器a的名稱(chēng)為分液漏斗,A裝置中利用濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水制備二氧化硫,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O;(2)B裝置中多孔球泡的作用是增大氣體與溶液的接觸面積,讓反應(yīng)充分進(jìn)行;(3)若裝置B中逸出的NO與NO2氣體物質(zhì)的量之比為2∶1,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為7SO2+6HNO3+4H2O=4NO+2NO2+7H2SO4;(4)根據(jù)已知信息可知如果pH<7,亞硝酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和NO氣體,使NaNO2的產(chǎn)量會(huì)下降;(5)取C中溶液少量于試管中,加足量稀硝酸有氣體生成,遇空氣變紅棕色,則證明C中有NO2-生成;(6)消耗酸性KMnO4是0.001cVmol,根據(jù)方程式可知亞硝酸鈉是0.0025cVmol,因此粗產(chǎn)品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】無(wú)水AlCl3是一種重要的化工原料。某課外活動(dòng)小組嘗試制取無(wú)水AlCl3并進(jìn)行相關(guān)探究。
資料信息:無(wú)水AlCl3在178℃升華,極易潮解,遇到潮濕空氣會(huì)產(chǎn)生白色煙霧。
(探究一)無(wú)水AlCl3的實(shí)驗(yàn)室制備
利用下圖裝置,用干燥、純凈的氯氣在加熱條件下與純鋁粉反應(yīng)制取無(wú)水AlCl3。供選擇的藥品:①鋁粉②濃硫酸③稀鹽酸④飽和食鹽水⑤二氧化錳粉末⑥無(wú)水氯化鈣⑦稀硫酸⑧濃鹽酸⑨氫氧化鈉溶液。
(1)寫(xiě)出裝置A發(fā)生的反應(yīng)方程式__________。
(2)裝置E需用到上述供選藥品中的________(填數(shù)字序號(hào)),裝置F的作用是__________。
(3)寫(xiě)出無(wú)水AlCl3遇到潮濕空氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。
(探究二)離子濃度對(duì)氯氣制備的影響
探究二氧化錳粉末和濃鹽酸的反應(yīng)隨著鹽酸的濃度降低,反應(yīng)會(huì)停止的原因:
(4)提出假設(shè):假設(shè)1.Cl-濃度降低影響氯氣的生成;假設(shè)2.__________。
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:(限選試劑:濃H2SO4、NaCl固體、MnO2固體、稀鹽酸)
步驟 | 實(shí)驗(yàn)操作 | 預(yù)測(cè)現(xiàn)象和結(jié)論 |
① | 往不再產(chǎn)生氯氣的裝置中,加入_____繼續(xù)加熱 | 若有黃綠色氣體生成,則假設(shè)1成立 |
② | __________ | 若有黃綠色氣體生成,則假設(shè)2成立 |
(探究三)無(wú)水AlCl3的含量測(cè)定及結(jié)果分析
取D中反應(yīng)后所得固體2.0g,與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),測(cè)定生成氣體的體積(體積均換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),重復(fù)測(cè)定三次,數(shù)據(jù)如下:
第一次實(shí)驗(yàn) | 第二次實(shí)驗(yàn) | 第三次實(shí)驗(yàn) | |
D中固體用量 | 2.0g | 2.0g | 2.0g |
氫氣的體積 | 334.5mL | 336.0mL | 337.5mL |
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算所得固體中無(wú)水AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________。
(7)有人認(rèn)為D中制得無(wú)水AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,可能的一種原因是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】冶煉金屬一般有下列四種方法:①焦炭法;②水煤氣(或H2、CO)法;③活潑金屬置換法;④電解法。這四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有:(Ⅰ)火燒孔雀石[主要成分是Cu2(OH)2CO3]煉銅;(Ⅱ)濕法煉銅,F(xiàn)代有:(Ⅲ)鋁熱法煉鉻;(Ⅳ)從光鹵石(主要成分是MgCl2)中煉鎂。下列分析不正確的是
A. ①用于(Ⅰ) B. ②用于(Ⅱ) C. ③用于(Ⅲ) D. ④用于(Ⅳ)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇可采用多種方法制備,其用途廣泛,是重要的化工原料。
Ⅰ.利用合成氣(CO、CO2、H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
(1)反應(yīng)①過(guò)程中能量變化如下圖所示,下列說(shuō)法正確的是______________(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào))。
A.①反應(yīng)的△H=逆反應(yīng)活化能-正反應(yīng)活化能
B.把1molCO(g)和2molH2(g)充入密閉容器中充分反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為91kJ
C.從圖中信息可知加入催化劑能改變反應(yīng)歷程和熱效應(yīng)
D.相同條件下,CO(g)和H2(g)反應(yīng)生成1mol液態(tài)CH3OH放出的熱量大于91kJ
(2)現(xiàn)利用①和②兩個(gè)反應(yīng)合成CH3OH,已知CO可使反應(yīng)的催化劑壽命下降。
若氫碳比表示為f= [(n(H2)-n(CO2)]/[(n(CO)-n(CO2)],則理論上f=______________時(shí),原料氣的利用率最高。但生產(chǎn)中往往采用略高于該值的氫碳比,理由是:______________________________。
Ⅱ.甲醇可用于制取甲酸甲酯,其反應(yīng)方程式為:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)△H<0。科研人員的部分研究結(jié)果如下:
(3)從反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率”圖和生產(chǎn)成本角度分析,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的最佳壓強(qiáng)是______________________(填“3.5×106Pa”“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
(4)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是_______________________________________。
Ⅲ.甲醇還可以用于合成二甲醚,發(fā)生的反應(yīng)為2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
己知該反應(yīng)在某溫度下的平衡常數(shù)為900,此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分濃度如下:
物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
濃度(mol/L) | 1.25 | 0.9 | 0.9 |
(5)比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。v正___________v逆(填“>“<”或“=”)。
(6)若加入CH3OH后,經(jīng)6min反應(yīng)達(dá)到平衡,則該時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=___________mol/(L·min)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)健斷裂時(shí)吸收的能量與化學(xué)健形成時(shí)放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化,下列說(shuō)法中正確的是
A. 1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJ
B. 1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量
C. 在1L的容器中發(fā)生反應(yīng).10min內(nèi)N2減少了1mol,因此10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(NO)=0.1mol/(L·min)
D. NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬利用甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸,設(shè)計(jì)如下圖裝置,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃A處酒精燈再通甲烷
B. 裝置B有均勻混合氣體、控制氣流速度、干燥混合氣體作用
C. 裝置C經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的漫射光照射后,生成4種液態(tài)有機(jī)物,且生成的氯甲烷呈酸性
D. 裝置D中的干燥管可以防倒吸,從D中分離出鹽酸的方法為分液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)有廣闊的海岸線,海水綜合利用大有可為。海水中溴含量為 65 mg/L,從海 水中提取溴的工業(yè)流程如下:
(1)以上步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴,步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴,其目的是:_____。
(2)步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出 Br2,利用了溴的________。
A.氧化性B.還原性C.揮發(fā)性 D.腐蝕性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的離子反應(yīng)如下,請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)填入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù):_____
(4)上述流程中吹出的溴蒸氣,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯氣氧化后蒸餾。寫(xiě)出 溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的離子方程式:________。由此反應(yīng)可知, 除環(huán)境保護(hù)外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問(wèn)題是_______。
(5)實(shí)驗(yàn)室分離溴還可以用溶劑萃取法,下列可以用作溴的萃取劑的是________。
A.乙醇 B.四氯化碳 C.氫氧化鈉溶液 D.苯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是 ( )
A. 原子晶體中,共價(jià)鍵的鍵能越大,熔沸點(diǎn)越高
B. 分子晶體中,分子間作用力越大,該分子越穩(wěn)定
C. 金屬陽(yáng)離子只能與陰離子構(gòu)成晶體
D. 正四面體構(gòu)型的分子中,鍵角一定為109°28′
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 需要加熱才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
B. 應(yīng)用蓋斯定律可以計(jì)算某些難以測(cè)量的反應(yīng)焓變
C. 任何能使熵值增大的過(guò)程都能自發(fā)進(jìn)行
D. 化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),平衡常數(shù)一定發(fā)生變化
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