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科目: 來源: 題型:解答題

14.氯化亞銅(CuCl)常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑,是一種白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在
空氣中迅速被氧化成綠色;見光則分解,變成褐色;下圖是工業(yè)上以制作印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3+、Cu2+、
Fe2+、Cl-)生產(chǎn)CuCl的流程如下:

根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)該生產(chǎn)過程還可以與氯堿工業(yè)、硫酸工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,工業(yè)生產(chǎn)硫酸的方法名稱是接觸室,現(xiàn)代氯堿工業(yè)的裝置名稱是離子交換膜電解槽.
(2)寫出生產(chǎn)過程中XFeYHCl (填化學(xué)式)
(3)寫出產(chǎn)生CuCl的化學(xué)方程式CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4
(4)生產(chǎn)中為了提高CuCl產(chǎn)品的質(zhì)量,采用抽濾或者減壓過濾,法快速過濾,析出的CuCl晶體不用水而用無水乙醇洗滌的目的是減少CuCl的損失;生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)溶液的pH不能過大的原因是防止CuCl水解.
(5)在CuCl的生成過程中理論上不需要補(bǔ)充SO2氣體,其理由是Cu+2 H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O反應(yīng)中生成的CuSO4和 SO2為1:1,CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反應(yīng)中消耗CuSO4和SO2也為1﹕1,所以理論上不需要補(bǔ)充SO2氣體.
(6)在CuCl的生成過程中除環(huán)境問題、安全問題外,還應(yīng)該注意的關(guān)鍵問題是防止CuCl的氧化和見光分解.
(7)工業(yè)氯化亞銅的定量分析:
①稱取樣品0.25g(稱準(zhǔn)至0.0002g)置于預(yù)先放入玻璃珠50粒和10ml過量的FeCl3溶液250ml錐形瓶中,不斷搖動;玻璃珠的作用是加速固體的溶解.
②待樣品溶解后,加水50ml,鄰菲羅啉指示劑2滴;
③立即用0.10mol•L-1硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至綠色出現(xiàn)為終點(diǎn);同時做空白試驗一次.已知:CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2   Fe2++Ce4+═Fe3++Ce3+如此再重復(fù)二次測得:
123
空白實驗消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)0.750.500.80
0.25克樣品消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)24.6524.7524.70
④數(shù)據(jù)處理:計算得該工業(yè)CuCl的純度為95%(平行實驗結(jié)果相差不能超過0.3%)

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13.半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要控制摻雜,以保證控制電阻率,三氯化磷(PCl3)是一種重要的摻雜劑.實驗室要用黃磷(即白磷)與干燥的Cl2在曲頸瓶中模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3,裝置如圖所示:(部分夾持裝置略去)

已知黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5.PCl3遇水會強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2會生成POCl3,POCl3溶于PCl3.PCl3、POCl3的熔沸點(diǎn)如表:
物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
請回答下列問題:
(1)B中所裝試劑是濃H2SO4;E中冷水的作用是冷凝PCl3防止其揮發(fā).
(2)F中堿石灰的作用是吸收多余的氯氣,防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入燒瓶中和PCl3 反應(yīng).
(3)實驗時,檢查裝置氣密性后,先打開K3通入干燥的CO2,再迅速加入黃磷.通干燥CO2的作用是排盡裝置中的空氣,防止白磷自燃.
(4)粗產(chǎn)品中常含有POC13、PCl5等.加入黃磷加熱除去PCl5后,通過蒸餾(填實驗操作名稱),即可得到較純凈的PCl3
(5)實驗結(jié)束時,可以利用C中的試劑吸收多余的氯氣,C中反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O.
(6)通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
①迅速稱取1.00g產(chǎn)品,加水反應(yīng)后配成250mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水,充分反應(yīng);
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的Na2S2O3,溶液滴定;
④重復(fù)②、③操作,平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL.
已知:H3PO3+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,
根據(jù)上述數(shù)據(jù),假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.75%.

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12.氯化亞銅(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空氣中會被迅速氧化成綠色堿式鹽.
從酸性電鍍廢液(主要含Cu2+、Fe3+)中制備氯化亞銅的工藝流程圖如圖甲;金屬離子含量與混合液pH、CuCl產(chǎn)率與混合液pH的關(guān)系圖如圖乙.

已知:金屬離子濃度為1mol•L-1時,F(xiàn)e(OH)3開始沉淀和沉淀完全的pH分別為1.4和3.0,Cu(OH)2開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.2和6.7,請回答下列問題:
(1)酸浸時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,析出CuCl晶體時的最佳pH在3左右.
(2)鐵粉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應(yīng)生成CuCl的離子反應(yīng)方程式為2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+
(3)析出的CuCl晶體要立即用無水乙醇洗滌,在真空干燥機(jī)內(nèi)于70℃干燥2h、冷卻密封包裝.70℃真空干燥、密封包裝的目的是加快乙醇和水的蒸發(fā),防止CuCl被空氣氧化.
(4)產(chǎn)品濾出時所得濾液的主要分成是Na2SO4和FeSO4,若想從濾液中獲取FeSO4•7H2O晶體,還需要知道的不同溫度下硫酸鈉和硫酸亞鐵的溶解度.
(5)若將鐵粉換成亞硫酸鈉也可得到氯化亞銅,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4.為提高CuCl的產(chǎn)率,常在該反應(yīng)體系中加入稀堿溶液,調(diào)節(jié)pH至3.5.這樣做的目的是OH-中和了反應(yīng)中的H+,有利于平衡向右移動,提高CuCl的產(chǎn)率,但當(dāng)OH-濃度過大時,Cu+能與OH-結(jié)合,生成氫氧化亞銅,從而降低了CuCl的產(chǎn)率.

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11.苯甲酸廣泛用于制藥和化工行業(yè),某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸,反應(yīng)原理:

實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯.

已知:苯甲酸分子量122,熔點(diǎn)122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;純凈固體有機(jī)物都有固定熔點(diǎn).
(1)操作Ⅰ為分液,操作Ⅱ為蒸餾.
(2)無色液體A是甲苯,定性檢驗A的試劑是酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象是紫色溶液褪色.
(3)測定白色固體B的熔點(diǎn),發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達(dá)到130℃時仍有少量不熔,該同學(xué)推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計了如下方案進(jìn)行提純和檢驗,實驗結(jié)果表明推測正確.請在答題卡上完成表中內(nèi)容.
序號實驗方案實驗現(xiàn)象結(jié)論
將白色固體B加入水中,加熱溶解,
冷卻、過濾
得到白色晶體和無色溶液
取少量濾液于試管中,滴入適量的硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀濾液含Cl-
干燥白色晶體,加熱使其熔化,測其熔點(diǎn)            熔點(diǎn)為122.4℃白色晶體是苯甲酸
(4)純度測定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol,產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算表達(dá)為$\frac{2.4×10{\;}^{-3}mol×4×122g/mol}{1.22g}$,計算結(jié)果為96%(保留二位有效數(shù)字).

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10.下列說法正確的是( 。
A.堿土金屬元素是 IA 族元素B.被稱為“生命元素”的是15號元素P
C.稀有氣體元素都是非金屬元素D.氕、氘、氚均可用做制造氫彈的原料

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9.三頸瓶在化學(xué)實驗中的應(yīng)用非常廣泛,下面是三頸瓶在部分無機(jī)實驗或有機(jī)實驗中的一些應(yīng)用.
(1)在如圖1所示裝置中,進(jìn)行氨的催化氧化實驗:向三頸瓶內(nèi)的濃氨水中不斷通入空氣,將紅熱的鉑絲插入瓶內(nèi)并接近液面.反應(yīng)過程中可觀察到瓶中有紅棕色氣體產(chǎn)生,鉑絲始終保持紅熱.實驗過程中NH3•H2O的電離程度變大(填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)實驗室用如圖2所示裝置制備氨基甲酸銨(NH2COONH4),其反應(yīng)化學(xué)方程式:2NH3(g)+CO2(g)?
NH2COONH4(s),該反應(yīng)在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨,若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫銨.

①寫出加入藥品之前實驗操作的要點(diǎn)按圖所示組裝儀器,檢查裝置氣密性;反應(yīng)中若有水存在則生成碳酸氫銨的化學(xué)方程式是NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②干燥管中盛放的藥品是氧化鈣或固體氫氧化鈉或堿石灰.簡述左側(cè)三頸瓶裝置制取氨氣的原理固體氫氧化鈉遇水放出大量熱,溫度升高,有利于氨氣逸出,同時C(OH-)濃度增大,氨水的電離平衡左移,放出氨氣.
③對比碳酸鹽和酸的反應(yīng)制取CO2,該實驗利用干冰升華產(chǎn)生CO2氣體的有優(yōu)點(diǎn)有不需要干燥,提供低溫環(huán)境,提高轉(zhuǎn)化率.
④有同學(xué)認(rèn)為該實驗裝置存在安全問題,請問可能面臨的安全問題是產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管,稀硫酸會倒吸.
⑤氨基甲酸氨可用作肥料,其肥效比尿素[CO(NH22]低(填“高”或“低”),在潮濕的空氣中釋放出氨而變成碳酸氫銨.取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7830g,用足量石灰水充分處理后,使樣品中碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質(zhì)量為1.000g,則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是70%.

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8.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應(yīng)制得:Na2SO3+S═Na2S2O3.常溫下溶液中析出晶體為Na2S2O3•5H2O.Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化,48℃分解;Na2S2O3 易溶于水,不溶于乙醇.在水中有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示.

Ⅰ.現(xiàn)按如下方法制備Na2S2O3•5H2O:將硫化鈉和碳酸鈉按反應(yīng)要求比例一并放入三頸燒瓶中,注入150mL蒸餾水使其溶解,在分液漏斗中,注入濃鹽酸,在裝置2中加入亞硫酸鈉固體,并按上右圖安裝好裝置.
(1)儀器2的名稱為蒸餾燒瓶,裝置6中可放入CD.
A.BaCl2溶液      B.濃H2SO4      C.酸性KMnO4溶液      D.NaOH溶液
(2)打開分液漏斗活塞,注入濃鹽酸使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,并用磁力攪拌器攪動并加熱,反應(yīng)原理為:
 ①Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2             ②Na2S+SO2+H2O═Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2═3S↓+2H2O                 ④Na2SO3+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3
隨著SO2氣體的通入,看到溶液中有大量淺黃色固體析出,繼續(xù)通SO2氣體,反應(yīng)約半小時.當(dāng)溶液中PH接近或不小于7時,即可停止通氣和加熱.溶液PH要控制不小于7的理由是:Na2S2O3在酸性環(huán)境中不能穩(wěn)定存在,S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O(用文字和相關(guān)離子方程式表示).
Ⅱ.分離Na2S2O3•5H2O并測定含量:

(3)為減少產(chǎn)品的損失,操作①為趁熱過濾,操作②是抽濾洗滌干燥,其中洗滌操作是用乙醇 (填試劑)作洗滌劑.
(4)蒸發(fā)濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止,蒸發(fā)時為什么要控制溫度不宜過高溫度過高會導(dǎo)致析出的晶體分解.
(5)制得的粗晶體中往往含有少量雜質(zhì).為了測定粗產(chǎn)品中Na2S2O3•5H2O的含量,一般采用在酸性條件下用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定的方法(假定粗產(chǎn)品中雜質(zhì)與酸性KMnO4溶液不反應(yīng)).稱取1.28g的粗樣品溶于水,用0.40mol/L KMnO4溶液(加入適量硫酸酸化)滴定,當(dāng)溶液中S2O32-全部被氧化時,消耗KMnO4溶液體積20.00mL.(5S2O32-+8MnO4-+14H+═8Mn2++10SO42-+7H2O)  試回答:
①KMnO4溶液置于酸式(填“酸式”或“堿式”)滴定管中.
②滴定終點(diǎn)時的顏色變化:溶液剛由無色變?yōu)闇\紅色,半分鐘內(nèi)不褪色.
③產(chǎn)品中Na2S2O3•5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.9%.

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7.研究表明,火災(zāi)中絕大多數(shù)人的第一死因并非高溫烘烤或火燒,而是慌亂奔跑時吸入煙霧中毒.聚氯乙烯(PVC)是制作裝修材料的最常用原料,失火時PVC在不同的溫度下,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化,產(chǎn)生大量有害氣體,其過程大體如下:

請回答下列問題:
(1)火災(zāi)中由聚氯乙烯產(chǎn)生的有害氣體,其常見物質(zhì)的化學(xué)成分主要有HCl、、CO,你認(rèn)為其中含量最大的是HCl.
(2)工業(yè)上用乙烯和氯氣為原料經(jīng)下列各步合成PVC:乙烯$→_{①}^{一定條件}$ 甲$→_{②}^{一定條件}$ 乙$→_{③}^{一定條件}$ PVC,乙是PVC的單體則反應(yīng)②的化學(xué)方程式CH2Cl-CH2Cl$\stackrel{一定條件}{→}$CH2=CHCl+HCl.

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6.一定條件下,在一容積可變的密閉容器中,反應(yīng):2A(g)+B(g)$?_{△}^{催化劑}$2C(g)過程中的能量變化如圖1所示.反應(yīng)過程中,A、B、C的物質(zhì)的量(mol)的變化如下表:
時間(min)012345678
n(A)2.001.901.821.761.641.541.501.501.50
n(B)1.000.950.910.880.820.770.750.750.75
n(C)00.100.180.240.360.460.500.500.50

回答下列問題:
(1)反應(yīng)的正反應(yīng)△H<(填“大于”或“小于”)0.
(2)該反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列說法不正確的是D.
(A)氣體的密度不再改變          (B)A的物質(zhì)的量濃度不再改變
(C)放出或吸收的熱量不再變化    (D)v(A)=v(A)=0
(3)t°C時,在一容積為2L的恒容密閉容器內(nèi)加入0.4molA和0.6molB,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中C的物質(zhì)的量濃度變化情況如2圖:該溫度下,反應(yīng)進(jìn)行到1分鐘時B物質(zhì)的量為0.55mol.

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科目: 來源: 題型:填空題

5.下列各組物質(zhì)屬于同系物的是(4),屬于同分異物體的是(3); 屬于同素異形體的是(1),屬于同一種物質(zhì)的是(5)(8).(填序號)
(1)O2和O3      (2)氕和氚      (3)麥芽糖和蔗糖      (4)甲苯和對二甲苯
(5)(6)(7)C2H2和C4H6   
(8)(9)乙醇和乙醚 (10)淀粉和纖維素(11)與1-乙炔.

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同步練習(xí)冊答案