【題目】硫酰氯(SO2Cl2)可用作有機(jī)化學(xué)的氯化劑,在藥物和染料的制取中也有重要作用。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =97.3 kJ·mol1,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫出)。
已知:硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體,熔點(diǎn)54.1℃,沸點(diǎn)69.1℃。在潮濕空氣中“發(fā)煙”;100°C以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解。
回答下列問題:
(1)裝置丙的冷凝管中冷凝水的入口是 (填“a”或“b”),裝置己的作用是 ;如何控制兩種反應(yīng)物體積相等: 。
(2)裝置戊上方分液漏斗中最好選用下列試劑: (選填字母)。
A.蒸餾水 B.飽和食鹽水 C.濃氫氧化鈉溶液 D.6.0 molL1鹽酸
(3)若缺少裝置乙和丁(均盛放濃硫酸),潮濕氯氣和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(4)氯磺酸(ClSO3H)加熱分解,也能制得硫酰氯:2ClSO3H ==SO2Cl2 + H2SO4,分離兩種產(chǎn)物的方法是______ (選填字母)。
A.重結(jié)晶 B.過濾 C.蒸餾 D.萃取
(5)長(zhǎng)期儲(chǔ)存的硫酰氯會(huì)發(fā)黃,可能的原因是 (用化學(xué)方程式和必要的文字加以解釋)。
(6)若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),最后經(jīng)過分離提純得到4.05 g純凈的硫酰氯,則硫酰氯的產(chǎn)率為 。為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有 (寫兩條即可)。
【答案】(1)a (1分) 吸收尾氣并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙 (2分)
通過調(diào)節(jié)旋塞或滴液的快慢控制氣體流速,使裝置乙和丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速度相等 (1分)
(2)B (1分)
(3)Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4 (2分)
(4)C (1分)
(5)SO2Cl2==SO2+Cl2,分解產(chǎn)生少量的氯氣溶解在其中 (2分)
(6)75%(2分)
①先通冷凝水,再通氣;②控制氣流速率,宜慢不宜快;③若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫;④保證裝置氣密性良好 (寫兩條即得2分)
【解析】(1)冷凝管中的冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出,以便冷卻水能充滿冷凝管的外管,所以裝置丙中冷凝水的入口是應(yīng)為a,該制備實(shí)驗(yàn)應(yīng)在干燥環(huán)境中進(jìn)行,以防硫酰氯在潮濕空氣中“發(fā)煙”,所以裝置己既能吸收尾氣(SO2和Cl2)又起到防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙的作用;為使通入裝置丙的SO2和Cl2的體積相等,可根據(jù)裝置乙和丁中導(dǎo)氣管口冒氣泡的快慢判斷,通過調(diào)節(jié)旋塞或滴液的快慢控制氣體流速。
(2)裝置戊是一個(gè)貯氣瓶,將分液漏斗中的液體滴入,可使氣體排出,滴入的液體不能溶解氯氣,因此分液漏斗中的液體應(yīng)為飽和食鹽水。
(3)若沒有濃硫酸干燥,兩種氣體都含有大量水汽,這樣就能發(fā)生有水參與的Cl2氧化SO2的反應(yīng),化學(xué)方程式為Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4。
(4)氯磺酸分解的兩種產(chǎn)物均為無(wú)色液體,但硫酸是一種高沸點(diǎn)酸,而硫酰氯沸點(diǎn)只有69.1℃,易揮發(fā),分離沸點(diǎn)相差較大的液體的常用方法是蒸餾。
(5)題中有信息,硫酰氯在常溫下長(zhǎng)期放置也會(huì)分解,分解時(shí)生成的氯氣為黃綠色,所以硫酰氯發(fā)黃應(yīng)該是分解時(shí)產(chǎn)生的少量氯氣溶解在其中造成的,分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2Cl2==SO2+Cl2。
(6)由反應(yīng)SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l)知,若氯氣完全轉(zhuǎn)化,則SO2Cl2的理論產(chǎn)量為:,故硫酰氯的產(chǎn)率為。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知反應(yīng)A(g)+B(g)=C(g)+D(s) 的能量變化如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 該反應(yīng)的能量變化表現(xiàn)為釋放能量
B. 該反應(yīng)中反應(yīng)物A、B的總能量小于生成物C的能量
C. 該反應(yīng)的能量變化是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能等其它形式
D. 該反應(yīng)能量變化的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂與新化學(xué)鍵形成的結(jié)果
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】環(huán)境污染影響人類生存,治理污染是化學(xué)工作者研究的重要課題。
Ⅰ.汽車尾氣主要成分有CO、SO2、氮氧化物等,科學(xué)家目前正嘗試用二氧化鈦(TiO2)催化分解汽車尾氣。
(1)已知:2NO(g)+O2==2NO2(g) ΔH1=113.0 kJmol1
2SO2(g)+O2(g)==2SO3(l) ΔH2=288.4 kJmol1
請(qǐng)判斷反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)==NO(g)+SO3 (l),在低溫下能否自發(fā)進(jìn)行,并說明理由 。
(2)已知TiO2催化汽車尾氣降解的原理為:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g);4NO(g)+3O2(g)+2H2O(g)4HNO3(g)。
①在O2濃度幾乎不變的條件下,模擬CO、NO的降解,得到降解率隨時(shí)間變化如圖1所示。反應(yīng)40秒后檢測(cè)到混合氣體中N2濃度明顯上升而HNO3(g)濃度有所降低,請(qǐng)用化學(xué)方程式并結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的可能原因 。
②圖2為在不同顆粒間隙的瀝青混凝土(α、β型)和不同溫度下,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相同一段時(shí)間(t秒)后測(cè)得的CO降解率變化。已知50℃、t秒時(shí)容器中O2濃度為0.01 molL1,求此溫度下在α型瀝青混凝土中CO降解反應(yīng)的平衡常數(shù) 。
③下列關(guān)于圖2 的說法不正確的是 。
A.根據(jù)降解率由b到c隨溫度的升高而增大,可知CO降解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb<Kc
B.相同溫度下β型瀝青混凝土中CO降解速率比α型要大
C.a(chǎn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)反映出CO與O2之間所發(fā)生的有效碰撞頻率是整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中最高的
D.d點(diǎn)降解率出現(xiàn)突變的原因可能是溫度升高后催化劑失效
Ⅱ.對(duì)燃煤煙氣的脫硫、脫硝處理是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
(3)工業(yè)上采用尿素[CO(NH2)2]濕法進(jìn)行脫硫和脫硝,其過程表示如下:
①上述過程中脫硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②尿素溶液中存在如下反應(yīng):CO(NH2)2(aq)+H2ONH2COONH4(aq) (ΔH<0),研究表明,增大溶液中NH2COONH4的濃度會(huì)使脫硫速率明顯加快,因此工業(yè)生產(chǎn)中常將溫度控制在60℃左右,原因是:溫度過低,該反應(yīng)進(jìn)行很慢,使溶液中NH2COONH4的含量較少; (請(qǐng)將原因補(bǔ)充完整)。
③工業(yè)上常用NaOH溶液吸收法脫硝,化學(xué)方程式為:NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,現(xiàn)有平均組成為NOx的NO、NO2混合氣體,通入足量的NaOH溶液中,充分反應(yīng)后沒有氣體剩余,則x的取值范圍為 ;反應(yīng)后溶液中n(NO2)︰n(NO3)= (用含x的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃、101kPa時(shí),1g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水,同時(shí)放出22.68kJ熱量,下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式的是( )
A. CH3OH(l)+O2===CO2(g)+2H2O(l) △H =-725.8kJ/mol
B. 2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l) △H =+145.6kJ/mol
C. 2CH2OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l) △H =-22.68kJ/mol
D. CH3OH(l) +O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) △H =-725.8kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g),達(dá)到反應(yīng)限度的標(biāo)志是( )
A. 容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
B. 單位時(shí)間內(nèi)有nmolA2生成,同時(shí)就有nmolB2生成
C. 單位時(shí)間內(nèi)有nmolA2生成,同時(shí)就有2nmolAB生成
D. 單位時(shí)間內(nèi)有nmolB2發(fā)生反應(yīng),同時(shí)就有2nmolAB生成
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:A是石油裂解氣的主要成分,A的產(chǎn)量通常來衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平;它有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。E是具有香味的有機(jī)物,F(xiàn)是高分子化合物。
寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式及反應(yīng)類型:
①_________;反應(yīng)類型:_____;
②_________;反應(yīng)類型:_____;
④_________;反應(yīng)類型:_____;
⑤_________;反應(yīng)類型:_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[化學(xué)—選修5有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]
阿司匹林是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥,對(duì)預(yù)防血栓和腦梗有很好的作用,M是一種防曬劑,它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為:和。由A出發(fā)合成路線如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
根據(jù)以上信息回答下列問題
(1)M中含氧官能團(tuán)的名稱 。
(2)寫出 H→I過程中的反應(yīng)類型 。F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。
(3)寫出D → E轉(zhuǎn)化過程中①的化學(xué)方程式 。
(4)由H→I的過程中可能出現(xiàn)多種副產(chǎn)物,其中一種分子式為C16H12O2Cl2,寫出該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。
(5)阿司匹林有多種同分異構(gòu)體,符合下列條件的所有同分異構(gòu)體有 種:
a.苯環(huán)上有3個(gè)取代基;
b.僅屬于酯類,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且每摩該物質(zhì)反應(yīng)時(shí)最多能生成4 mol Ag。
其中苯環(huán)上的一氯代物有兩種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 (任寫出一種)。
(6)寫出由Ⅰ到M的合成路線(用流程圖表示):
。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列與化學(xué)概念有關(guān)的說法正確的是( 。
A. 化合反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
B. 金屬氧化物均為堿性氧化物
C. 燒堿、純堿、熟石灰都是堿
D. BaSO4、NaOH、HNO3都是強(qiáng)電解質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碘及其化合物在科研、生活等方面有廣泛用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)海帶中富含碘,按如下實(shí)驗(yàn)流程可對(duì)海帶中碘的含量進(jìn)行測(cè)定。
取0.0100 mol/L的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入棕色滴定管,取100.00 mL海帶浸取原液至滴定池,用電勢(shì)滴定法測(cè)定碘含量。測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)(E) 反映溶液中c(Iˉ)的變化,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:
V(AgNO3)/mL | 15.00 | 19.00 | 19.80 | 19.98 | 20.00 | 20.02 | 21.00 | 23.00 | 25.00 |
E/mV | -225 | -200 | -150 | -100 | 50.0 | 175 | 275 | 300 | 325 |
①灼燒海帶時(shí),除需要坩堝外,還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是____________ (填序號(hào))。
a.燒杯 b.三腳架 c.溫度計(jì) d.泥三角 e.酒精燈 f.坩堝鉗
②使用棕色滴定管的原因是_____________________。
③根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算海帶中碘的百分含量為____________。
(2)“大象的牙膏”是著名化學(xué)實(shí)驗(yàn)之一,其實(shí)驗(yàn)方法是將濃縮的過氧化氫溶液與肥皂液混合,再滴加少量碘化鉀溶液,即可觀察到泡沫狀物質(zhì)像噴泉一樣噴涌而出。
已知:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196kJ/mol,活化能Ea=76kJ/mol,若用I-催化時(shí)活化能Ea’=57kJ/mol。
①在H2O2溶液中加入KI溶液作催化劑,反應(yīng)過程中發(fā)生I-與IO-之間的轉(zhuǎn)化,請(qǐng)依次寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
反應(yīng)甲:______________________;
反應(yīng)乙:______________________。
②反應(yīng)甲為吸熱反應(yīng),且甲的反應(yīng)速率小于乙的反應(yīng)速率,在下圖中畫出在H2O2溶液中加入KI后,反應(yīng)過程的能量變化圖。_______
(3)HI不穩(wěn)定,其水溶液具有強(qiáng)酸性,F(xiàn)用0.lmol/LKI溶液、NH4I固體、pH試紙?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述性質(zhì)。簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案。
①?gòu)?qiáng)酸性:__________________________。
②不穩(wěn)定性:___________________________。
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