【題目】碘化鈉在醫(yī)療及食品方面有重要的作用。實(shí)驗(yàn)室用NaOH、單質(zhì)碘和水合肼(N2H4·H2O)為原料制備碘化鈉。已知:水合肼具有還原性。回答下列問題:
(1)水合肼的制備有關(guān)反應(yīng)原理為:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3
①A中盛裝氫氧化鈉溶液的儀器名稱為______________,制取次氯酸鈉和氧氧化鈉混合液的連接順序?yàn)?/span>_______________________(按氣流方向,用小寫字母表示)。
若該實(shí)驗(yàn)溫度控制不當(dāng),反應(yīng)后測得三頸瓶內(nèi)ClO與ClO3的物質(zhì)的量之比為5:1,則氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)時,被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為________。
②制備水合肼時,應(yīng)將___________滴到到另一種溶液中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且該溶液應(yīng)該________滴加。(填“快速”或“不宜過快”)
(2)碘化鈉的制備采用水合肼還原法制取碘化鈉固體,其制備流程如圖所示:
在“還原”過程中,主要消耗反應(yīng)過程中生成的副產(chǎn)物IO3,該過程的離子方程式為______________。工業(yè)上也可以用硫化鈉或鐵屑還原碘酸鈉制備碘化鈉,但水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高,其原因是______________
(3)測定產(chǎn)品中NaI含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.稱取10.00g樣品并溶解,在500mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待測液于錐形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反應(yīng)后,再加入M溶液作指示劑:
c.用0.2100mol·L1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(反應(yīng)方程式為:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次,測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為15.00mL。
①M為____________(寫名稱)。
②該樣品中NaI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________。
【答案】三頸燒瓶 edcabf 5:3 NaClO溶液 不宜過快 2IO3+3N2H4H2O=3N2↑+2I+9H2O N2H4H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O,不引入雜質(zhì) 淀粉 94.5%
【解析】
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)裝置分析解答;根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理分析解答;(2)根據(jù)制備流程圖分析反應(yīng)原理,書寫離子方程式;(3)根據(jù)滴定原理分析指示劑并計(jì)算樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)①根據(jù)儀器構(gòu)造分析,A中盛裝氫氧化鈉溶液的儀器名稱為三頸燒瓶;裝置c由二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣,用B裝置的飽和食鹽水除去HCl氣體,為保證除雜充分,導(dǎo)氣管長進(jìn)短出,氯氣與NaOH在A中反應(yīng)制備,為充分反應(yīng),從a進(jìn)去,由D裝置吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣,故導(dǎo)氣管連接順序?yàn)椋?/span>edcabf;三頸瓶內(nèi)ClO與ClO3的物質(zhì)的量之比為5:1,設(shè)ClO與ClO3的物質(zhì)的量分別為5mol、1mol,根據(jù)得失電子守恒,生成5molClO則會生成Cl5mol,生成1mol ClO3則會生成Cl5mol,則被還原的氯元素為化合價(jià)降低的氯元素,即為Cl,有5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素為化合價(jià)升高的氯元素,物質(zhì)的量之比為ClO與ClO3共5mol+1mol=6mol,故被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為10:6=5:3;故答案為:三頸燒瓶;edcabf;5:3;
②將尿素滴到NaClO溶液中或過快滴加,都會使過量的NaClO溶液氧化水合肼,降低產(chǎn)率,故實(shí)驗(yàn)中取適量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制備水合肼,滴加順序不能顛倒,且滴加速度不能過快,防止水合肼被氧化,故答案為:不宜過快;
(2)根據(jù)流程可知,副產(chǎn)物IO3與水合肼生成碘離子和氮?dú)猓磻?yīng)為:2IO3+3N2H4H2O=3N2↑+2I+9H2O;N2H4H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O,不引入雜質(zhì),水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高;故答案為:2IO3+3N2H4H2O=3N2↑+2I+9H2O;N2H4H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O,不引入雜質(zhì);
(3)①實(shí)驗(yàn)中滴定碘單質(zhì),用淀粉做指示劑,即M為淀粉;②根據(jù)碘元素守恒,2I~I2~2Na2S2O3,則n(NaI)=n(Na2S2O3),故樣品中NaI的質(zhì)量為:0.2100mol×0.015L××150g/mol=9.45g,故其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=94.5%,故答案為:淀粉; 94.5%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以煉鋅煙塵(主要成分為ZnO,含少量CuO和FeO)為原料,制取氯化鋅晶體(ZnCl2·xH2O)的工藝流程如圖:
已知:Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似,pH>11時,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22-。
(1)堿溶時加入過量NaOH溶液的目的是___,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(2)沉淀A的主要成分的化學(xué)式是___。
(3) “調(diào)pH”步驟中通入過量CO2,化學(xué)反應(yīng)方程式___。
(4)酸溶時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___。
(5)一系列操作過程中的一系列操作是:___、___、過濾、洗滌、干燥。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國科學(xué)家設(shè)計(jì)二氧化碳熔鹽捕獲及電化學(xué)轉(zhuǎn)化裝置,其示意圖如下:
下列說法不正確的是
A. b為電源的正極
B. ①②中,捕獲CO2時碳元素的化合價(jià)發(fā)生了變化
C. a極的電極反應(yīng)式為2C2O52 4e == 4CO2 + O2
D. 上述裝置存在反應(yīng):CO2 ===== C + O2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物M(如圖所示)可用于制備各種高性能防腐蝕涂料。W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,且占據(jù)三個不同周期,W與Z的質(zhì)子數(shù)之和是X的2倍。下列說法不正確的是
A.原子半徑:Y>Z>X
B.X元素的族序數(shù)是Y元素的2倍
C.工業(yè)上電解熔融Y2X3化合物制備單質(zhì)Y
D.W與X形成的所有化合物都只含極性共價(jià)鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g) ,可使CCl4(沸點(diǎn)77 ℃)轉(zhuǎn)化為重要的化工原料CHCl3(沸點(diǎn)61.2 ℃),可減少其對臭氧層的破壞。(已知:該反應(yīng)的副反應(yīng)會生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等)
(1)CH4與Cl2反應(yīng)時,每生成1molCCl4(g)或1molCHCl3(g)的焓變分別是△H1和△H2;H2在Cl2中燃燒,每生成1molHCl(g)產(chǎn)生的焓變?yōu)?/span>△H3,則:CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g)的△H=_____(用含有△H1、△H2和△H3的算式表示)
(2)在密閉容器中,CCl4+H2CHCl3+HCl達(dá)到平衡狀態(tài)后,測得如下數(shù)據(jù)(假設(shè)不考慮副反應(yīng))。
實(shí)驗(yàn)序號 | 溫度/℃ | 初始CCl4濃度/(mol·L-1) | 初始H2濃度/(mol·L-1) | CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率 |
1 | 110 | 0.8 | 1.2 | α1 |
2 | 110 | 1 | 1 | 50% |
3 | 100 | 1 | 1 | α3 |
①實(shí)驗(yàn)1中,CCl4的轉(zhuǎn)化率α1_____50%(填“大于”“小于”或“等于”)。
②實(shí)驗(yàn)2中,反應(yīng)進(jìn)行到10h時達(dá)到平衡,在這10h內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率為_____mol· L-1·min-1。
③110 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為________。
④實(shí)驗(yàn)3中,α3的值________。
A. 等于50% B.大于50% C.小于50% D.依題所給信息無法判斷
(3)120 ℃時,分別進(jìn)行H
①圖中表示H2起始濃度為2mol·L-1CHCl3的百分含量的變化曲線是____(填字母)。
②依圖可知,有利于提高CCl4的消耗百分率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量H2的起始濃度應(yīng)該為________mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A. d為石墨,鐵片腐蝕加快
B. d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為:O2 + 2H2O + 4e == 4OH–
C. d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕
D. d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為:2H+ + 2e == H2↑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】HCN(aq)+NaOH(aq)=NaCN(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1 kJ·mol-1;
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;
則HCN在水溶液中電離的ΔH等于( )
A.-69.4 kJ·mol-1B.-45.2 kJ·mol-1C.+45.2 kJ·mol-1D.+69.4 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物F是一種藥物合成的中間體,F的一種合成路線如下:
已知:
回答下列問題:
(1)的名稱為____。
(2)D中含氧官能團(tuán)的名稱為____。
(3)B→C的反應(yīng)方程式為____。
(4)D→E的反應(yīng)類型為____。
(5)C的同分異構(gòu)體有多種,其中苯環(huán)上連有—ONa、2個—CH3的同分異構(gòu)體還有____種,寫出核磁共振氫譜為3組峰,峰面積之比為6:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____。
(6)依他尼酸鈉()是一種高效利尿藥物,參考以上合成路線中的相關(guān)信息,設(shè)計(jì)以 為原料(其他原料自選)合成依他尼酸鈉的合成路線。________________
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