【題目】硼位于第ⅢA族,三氯化硼是無色、強烈臭味的發(fā)煙液體或氣體,屬于化學(xué)危險品,主要用于半導(dǎo)體硅的摻雜源、有機合成的催化劑,還應(yīng)用于高純硼、有機硼(如:乙硼烷B2H6)的制取。某同學(xué)設(shè)計利用Cl2和單質(zhì)B制備三氯化硼(BCl3)的裝置示意圖。查閱資料:①BCl3沸點12.5℃,熔點-107.3℃,易潮解;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼與硅“對角線”相似,都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。請回答下列問題:
(1)裝置A中二氧化錳能與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)制取氯氣,該反應(yīng)的離子方程式:______________________________,洗氣瓶G中用Na2SO3溶液除去Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。
(2)E裝置的作用是_________________________,如果拆去B裝置,可能導(dǎo)致的后果是:_____________________________________________________________。
(3)寫出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________,實驗中可用一個盛裝__________(填:試劑名稱)的干燥管代替F+G裝置,使實驗更簡便。
(4)BCl3遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧,寫出該反應(yīng)方程式:____________。
(5)為了順利完成實驗,正確的操作是____________(填:數(shù)字編號)。
①先點燃A處酒精燈,后點燃D處酒精燈 ②先點燃D處酒精燈,后點燃A處酒精燈③同時點燃A、D處酒精燈
(6)硼纖維是在金屬絲上沉積無定形的硼而形成的無機纖維,通常在熾熱的鎢絲表面發(fā)生如下的反應(yīng):3H2+2BCl3 =2B+6HCl↑。要想驗證制得的產(chǎn)品中是否含硼粉:應(yīng)取少量樣品于試管中,滴加濃____________(填:化學(xué)式)溶液,觀察是否有氣泡產(chǎn)生。
【答案】MnO2+4H +2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O Na2SO3+Cl2+ 2NaOH=Na2SO4+2NaCl+H2O 冷卻和收集三氯化硼 可能發(fā)生反應(yīng):2B+6HCl=2BCl3+3H2↑,在D中加熱H2、Cl2混合氣時易發(fā)生爆炸現(xiàn)象 2B+3Cl2= 2BCl3 堿石灰 BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl ① NaOH溶液
【解析】
裝置A、B、C為氯氣的發(fā)生裝置和氯氣的除雜干燥裝置,在裝置D中,氯氣與硼粉發(fā)生反應(yīng),得到BCl3。E裝置利用冰水,將BCl3蒸氣冷凝下來。F防止G中的水蒸氣進入E,使BCl3潮解,G為尾氣吸收裝置。
(1)二氧化錳和濃酸鹽反應(yīng),濃鹽酸為強酸的溶液,可以拆成離子形式,離子方程式為MnO2+4H +2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;洗氣瓶G中Na2SO3具有還原性,化合價升到得到Na2SO4,氯氣具有氧化性,化合價降低得到NaCl;瘜W(xué)方程式為Na2SO3+Cl2+ 2NaOH==Na2SO4+2NaCl+H2O;
(2)E中盛裝的是冷卻液,根據(jù)BCl3的沸點12.5℃,可以將BCl3由氣體變成液體,答案為冷卻和收集三氯化硼;如果拆除裝置B,Cl2中的HCl氣體沒有除去,根據(jù)資料②,HCl會與B反應(yīng)生成H2,而H2和Cl2會在加熱條件下反應(yīng),答案為可能發(fā)生反應(yīng):2B+6HCl== 2BCl3+3H2↑,在D中加熱H2、Cl2混合氣時易發(fā)生爆炸現(xiàn)象;
(3)D為Cl2和B反應(yīng)生成BCl3的裝置,化學(xué)方程式為2B+3Cl2 2BCl3;裝置F和G的目的是處理沒有反應(yīng)掉的氯氣,還要防止G中的水蒸氣到E中。堿石灰既可以與氯氣反應(yīng),將氯氣處理掉,也可以防止外界中的水蒸氣進入E中。答案為堿石灰;
(4)BCl3遇水發(fā)生水解,B結(jié)合了水電離出來的OH-,Cl結(jié)合水電離出來的H+,再根據(jù)現(xiàn)象白霧,生成的產(chǎn)物為HCl。答案為BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl;
(5)需要排除裝置中的空氣,防止硼在加熱條件下與氧氣反應(yīng),所以先點燃A處的酒精燈,讓生成的氯氣將裝置中的空氣排除干凈,等裝置中充滿氯氣時,再點燃D處的酒精燈,答案為①;
(6)要驗證BCl3中是否含有B,利用B的性質(zhì)類似于Si,可以與堿發(fā)生反應(yīng),有H2生成,所以可以將樣品加入堿中,答案為NaOH溶液。
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【題目】普魯士藍晶體結(jié)構(gòu)如圖所示(每兩個立方體中,一個K+在其中一個立方體中心,另一個則無K+),下列說法正確的是
A. 化學(xué)式可以表示為KFe2(CN)6
B. 每一個立方體中平均含有24個π鍵
C. 普魯士藍不屬于配位化合物
D. 每個Fe3+周圍與之相鄰的Fe2+離子有12個
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【題目】海帶中碘含量比較高,從海帶提取碘的操作如下:
(1)將干海帶進行灼燒的儀器是________,海帶灰中含有較多KI,將海帶灰溶于水,然后過濾得到澄清濾液。
(2)向上述濾液中加入硫酸和H2O2混合溶液,得到棕褐色含有單質(zhì)碘的水溶液。請寫出離子反應(yīng)方程式:________________________________。
(3)向上述碘的水溶液中加入適量CCl4,振蕩,靜置,則I2會轉(zhuǎn)入到CCl4層中,這個過程叫_____________________,現(xiàn)象為____________________________。
(4)3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O;1.5mol I2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____mol;氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。
(5)某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共6種物質(zhì):O2、K2Cr2O7、Cr2(SO4)3、H2SO4、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程:H2O2→O2
①該反應(yīng)中,氧化劑為____________。氧化產(chǎn)物為____________。
②寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。
③用單線橋法表示上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目________________。
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【題目】實驗室可利用硫酸廠廢渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O),聚鐵的化學(xué)式可表示為[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,主要工藝流程如下:
下列說法錯誤的是
A.爐渣中FeS與稀硫酸和氧氣反應(yīng)的離子方程式為:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O
B.氣體M的成分是SO2,通入H2O2溶液得到硫酸,可循環(huán)使用
C.向溶液X中加入過量鐵粉,充分反應(yīng)后過濾得到溶液Y,再經(jīng)蒸干即得綠礬
D.溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù),若其pH偏小,將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)偏小
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【題目】化合物X是一種藍黑色(有時是粉紅色)的固體,是一種由趨磁細菌制造的生物礦。某研究小組按如下流程探究該固體的組成:
請回答:
(1)已知化合物X中只含兩種元素,則X中含有的元素是_____。
(2)請寫出E反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式:_______________。
(3)化合物X與鹽酸反應(yīng),反應(yīng)后得到淺綠色溶液,同時生成一種淺黃色不溶物和一種臭雞蛋氣味氣體,請寫出該反應(yīng)的離子方程式:_____________________。
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【題目】網(wǎng)絡(luò)趣味圖片“一臉辛酸”,是在人臉上重復(fù)畫滿了辛酸的鍵線式結(jié)構(gòu)(如圖)。在辛酸的同分異構(gòu)體中, 含有一個“-COOH”和三個“-CH3”的結(jié)構(gòu)(不考慮立體異構(gòu)),除外,還有( )
A. 7種 B. 11種 C. 14種 D. 17種
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【題目】實驗室有一份混有少量碳酸鈣雜質(zhì)的碳酸鋇樣品。分離并提純碳酸鋇的實驗步驟如下[如圖為Ba(OH)2和Ca(OH)2的溶解度曲線]:
下列有關(guān)說法錯誤的是
A.步驟Ⅰ所需主要儀器是酒精噴燈、鐵坩堝、泥三角、玻璃棒等
B.步驟Ⅱ中過濾時的溫度對實驗無明顯影響
C.步驟Ⅲ中,當(dāng)觀察到紅色剛好消失時,即可停止通CO2
D.上述過程中涉及到分解、化合、復(fù)分解反應(yīng)
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【題目】合成氨所需H2取自CH4,CH4和O2作用成CO2、H2(反應(yīng)①),然而CH4和O2反應(yīng)還能生成CO2、H2O(反應(yīng)②),當(dāng)有水生成時,H2O和CH4反應(yīng)(反應(yīng)③)。下表 為三個反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)K。
(1)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K①的表達式為_______________。
(2)反應(yīng)①②③的平衡常數(shù)K①、K②、K③之間的關(guān)系為K②=_____________(用含K①、 K③的式子表示)。反應(yīng)①②③的反應(yīng)焓變:ΔH①、ΔH②、ΔH③之間的關(guān)系為ΔH①= _____________(用含ΔH②、ΔH③的式子表示)。
(3)恒溫條件下,反應(yīng)③的能量與反應(yīng)進程關(guān)系應(yīng)對應(yīng)下圖中的_____________,反應(yīng)② 的能量與反應(yīng)進程關(guān)系應(yīng)對應(yīng)下圖中的_____________。
(4)為使反應(yīng)盡可能按生成H2的方向進行,若只考慮反應(yīng)③,且不降低反應(yīng)速率,可采 取__________措施;若只考慮反應(yīng)①②,除采取控溫措施外,還可采取_____________(寫出兩條措施即可)。
(5)250℃時,以鎳合金為催化劑,發(fā)生CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g),向40L 的密閉容器中通入6molCO2(g)和6molCH4(g),平衡時測得體系中CH4的體積分數(shù) 為10%,則混合氣體的密度為______g/L,CO2的轉(zhuǎn)化率為__________(保留三位有效數(shù)字)。
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【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)常用作食品漂白劑。其制備工藝流程如圖:
已知:反應(yīng)Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5+H2O等多步反應(yīng)。
(1)實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式:______。
(2)反應(yīng)I的化學(xué)方程式為______。
(3)“灼燒”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
(4)已知Na2S2O5與稀硫酸反應(yīng)放出SO2,其離子方程式為______。
(5)副產(chǎn)品X的化學(xué)式是______。
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