【題目】己二酸是一種工業(yè)上具有重要意義的有機二元酸,在化工生產(chǎn)、有機合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用,能夠發(fā)生成鹽反應、酷化反應等,并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等,己二酸產(chǎn)量居所有二元羧酸中的第二位。實驗室合成己二酸的反應原理和實驗裝置示意圖如下:
可能用到的有關數(shù)據(jù)如下:
實驗步驟如下:
Ⅰ、在三口燒瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度為1.31g/cm),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL環(huán)己醇。
Ⅱ、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應溫度在60℃~65 ℃之間。
Ⅲ、當環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃-90℃水浴加熱約10min(注意控制溫度),直至無紅棕色氣體生成為止。
Ⅳ、趁熱將反應液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌得粗產(chǎn)品。
Ⅴ、粗產(chǎn)品經(jīng)提純后稱重為5.7g。
請回答下列問題:
(1)滴液漏斗的細支管a的作用是________,儀器b的名稱為________。
(2)己知用NaOH溶液吸收尾氣時發(fā)生的相關反應方程式為:2NO2+2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O
NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O;如果改用純堿溶液吸收尾氣時也能發(fā)生類似反應,則相關反應方程式為:_________________、__________________;
(3)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時,要控制好環(huán)己醇的滴入速率,防止反應過于劇烈導致溫度迅速上升,否則可能造成較嚴重的后果,試列舉一條可能產(chǎn)生的后果:_________________________________。
(4)為了除去可能的雜質和減少產(chǎn)品損失,可分別用冰水和________洗滌晶體。
(5)粗產(chǎn)品可用________法提純(填實驗操作名稱)。本實驗所得到的己二酸產(chǎn)率為________。
【答案】
(1)平衡滴液漏斗與三口燒瓶內(nèi)的壓強,使環(huán)己醇能夠順利流下,球形冷凝管(或冷凝管)
(2)2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2
(3)反應液暴沸沖出冷凝管;放熱過多可能引起爆炸;產(chǎn)生的二氧化氮氣體來不及被堿液吸收而外逸到空氣中
(4)苯(5)重結晶,75%
【解析】
試題分析:(1)滴液漏斗的細支管a的作用是平衡滴液漏斗與三口燒瓶內(nèi)的壓強,使環(huán)己醇能夠順利流下;該儀器有球形區(qū)域,儀器b的名稱為:球形冷凝管(或冷凝管),冷水從冷凝管下口入,上口出,克服重力充滿冷凝管,冷凝效果好;
(2)根據(jù)元素守恒,純堿與NO和NO2反應,生成NaNO2、NaNO3,且放出CO2,反應的化學方程式為①NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2,②Na2CO3+2NO2═NaNO2+NaNO3+CO2;
(3)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時,反應溫度迅速上升,說明該反應為放熱反應,需控制好環(huán)己醇的滴入速率,如果環(huán)己醇的滴入速率過快,反應溫度高,反應液暴沸沖出冷凝管;可能引起爆炸;產(chǎn)生的二氧化氮氣體來不及被堿液吸收而外逸到空氣中;
(4)產(chǎn)品己二酸中含有環(huán)己醇、硝酸等雜質,己二酸在水中的溶解度:15℃時1.44g,25℃時2.3g,溫度高溶解度大,可用冰水洗滌,除去環(huán)己醇、硝酸,己二酸不溶于苯,最后用苯洗滌晶體,除去表面的雜質,避免產(chǎn)品損失;
(5)粗產(chǎn)品再溶解,再結晶析出,通過重結晶的方法提純己二酸,
3×100 3×146
5.1948g m
m=7.58g
己二酸產(chǎn)率=×100%=75%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學課外興趣小組學生在實驗室里制取的乙烯中長混有少量的二氧化硫,老師啟發(fā)他們并由他們自己設計了下列實驗圖以確認上述混合氣體中有C2H4和SO2。回答下列問題
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ裝置可盛放的試劑是I ;Ⅱ ;Ⅲ ;Ⅳ 。依次填為( )
①品紅溶液 ②NaOH溶液 ③濃硫酸 ④酸性KMnO4溶液
A.④②①③ B.①②①③ C.①②①④ D.④②①④
(2)能說明SO2氣體存在的現(xiàn)象是____________。
(3)使用裝置Ⅲ的目的是____________。
(4)確定含有乙烯的現(xiàn)象是____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】NO2、CO、CO2是對環(huán)境影響較大的氣體,對它們的合理控制、利用是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。
(1)如圖所示,利用電化學原理將NO2 轉化為重要化工原料C。
若A為NO2,B為O2,則負極的電極反應式為______________________________;
(2)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:
CO2+3H2CH3OH+H2O
已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,
則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學方程式為:_________________________________;
(3)光氣 (COCl2)是一種重要的化工原料,用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn),工業(yè)上通過Cl2(g)+CO(g) COCl2(g)制備。左圖為此反應的反應速率隨溫度變化的曲線,右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內(nèi)各物質的濃度隨時間變化的曲線;卮鹣铝袉栴}:
①0~6 min內(nèi),反應的平均速率v(Cl2)= ;
②若保持溫度不變,在第7min 向體系中加入這三種物質各2mol,則平衡向____________________
移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”);
③若將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、c(COCl2)_________ mol/L,保持反應溫度不變,則最終達到化學平衡時,Cl2的體積分數(shù)與上述第6min時Cl2的體積分數(shù)相同;
④隨溫度升高,該反應平衡常數(shù)變化的趨勢是__________;(填“增大”、“減小”或“不變”)
⑤比較第8min反應溫度T(8)與第15min反應溫度T(15)的高低:T(8)_______T(15)(填“<”、“>”或“=”)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下表列出了①~⑨九種元素在周期表中的位置:
ⅠA | ||||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | ⑧ | ||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑨ |
請按要求回答下列問題。
(1)元素⑧的名稱是______,元素⑧在周期表中所處位置___________。元素④的氫化物沸點高于⑦的氫化物沸點,原因是_________________________________________。
(2)④⑥⑦的氫化物按穩(wěn)定性由弱到強的順序是________________________(寫氫化物的化學式)。
(3)元素②④形成原子個數(shù)比為1:2的化合物的電子式是 。
(4)元素②形成的一類氫化物稱為烷烴,通式是___________,其中 (填分子式)有兩種同分異構體,結構簡式分別是____________________________________。
(5)用電子式表示⑤與⑦形成化合物的過程_________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在容積為2 L的密閉容器中投入一定量M、N進行反應,M、N的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示:
(1)寫出此反應的化學方程式________________________。
(2)下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_____。
A.反應中M與N的物質的量之比為1:1
B.在混合氣體中N的質量百分數(shù)保持不變
C.混合氣體的平均摩爾質量不隨時間的變化而變化
D.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
(3)若t3=3,則3min內(nèi)用M表示的反應速率是 。
(4)在t2時刻正反應速率v(正)與逆反應速率v(逆)的大小關系是 。
(5)反應達到平衡后,N所占的體積分數(shù)是 (保留一位小數(shù))。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某汽車安全氣囊的產(chǎn)氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質。當汽車發(fā)生碰撞時,產(chǎn)氣藥劑產(chǎn)生大量氣體使氣囊迅速膨脹,從而起到保護作用。
(1)NaN3是氣體發(fā)生劑,受熱分解產(chǎn)生N2和Na,N2的電子式為________。
(2)Fe2O3是主氧化劑,與Na發(fā)生置換反應生成的還原產(chǎn)物為________。
(3)KClO4是助氧化劑,反應過程中與Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化學鍵的類型為________,金屬晶體K的堆積方式為________。
(4)NaHCO3是冷卻劑,吸收產(chǎn)氣過程中釋放的熱量而發(fā)生分解,其化學方程式為______
__________________________________。
(5)100 g上述產(chǎn)氣藥劑產(chǎn)生的氣體通過堿石灰后得到N2 33.6 L(標準狀況)。
①用堿石灰除去的物質為________________;
②該產(chǎn)氣藥劑中NaN3的質量分數(shù)為________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】印尼火山噴發(fā)不僅帶來壯觀的美景,還給附近的居民帶來物質財富,有許多居民冒著生命危險在底部的火山口收集純硫磺塊來賺取豐厚收入。硫磺可用于生產(chǎn)化工原料硫酸。某工廠用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:
請回答下列問題:
(1)為充分利用反應放出的熱量,接觸室中應安裝______________(填設備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是_____________________________________________。
(2)為使硫磺充分燃燒,經(jīng)流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%,為提高SO2轉化率,經(jīng)流量計2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計1和流量計2的空氣體積比應為________。假設接觸室中SO2的轉化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)為__________(空氣中氧氣的體積分數(shù)按0.2計),該尾氣的處理方法是________。
(3)與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點是________(可多選)。
A.耗氧量減少 B.二氧化硫的轉化率提高
C.產(chǎn)生的廢渣減少 D.不需要使用催化劑
(4)硫酸的用途非常廣,可應用于下列哪些方面__________________________。
A.橡膠的硫化 B.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成
C.鉛蓄電池的生產(chǎn) D.過磷酸鈣的制備
(5)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時SO2的排放,請寫出此脫硫過程中反應的化學方程式_____________。
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【題目】食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質,加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知:
氧化性:IO3﹣>Fe3+>I2;還原性:S2O32﹣>I﹣;3I2+6OH﹣═IO3﹣+5I﹣+3H2O;KI+I2KI3
某學習小組對加碘鹽進行如下實驗:取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得溶液分為3份.第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。
(1)①第一份試液中滴加KSCN溶液顯紅色,該紅色物質是 (用化學式表示);
②第二份試液中加入足量KI固體后,反應的離子方程式為 、 。
(2)①KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應的化學方程式: 。
②將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3H2O。該物質作為食鹽加碘劑是否合適? (填“是”或“否”),并說明理由 。
(3)現(xiàn)向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO3溶液,整個過程中含碘物質的物質的量與所加KBrO3的物質的量的關系如圖所示。請回答下列問題:
①已知b點時,KI反應完全,轉移的電子數(shù)為 。
②b→c過程中,僅有一種元素的化合價發(fā)生了變化.則反應時氧化劑與還原劑的物質的量之比為 。
③d點時,n(KBrO3)為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氨基甲酸銨(NH2COONH4,簡稱甲銨)是CO2和NH3制尿素的中間產(chǎn)物,其中CO2反應生成甲銨的能量變化如下圖所示。
(1)圖中反應為可逆反應,則生成甲銨的反應是 (填“放熱”或“吸熱”)反應。
(2)合成甲銨的熱化學方程式為 。
(3)對于同一反應,圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,其原因是 。
(4)已知由甲銨合成尿素的反應為NH2COONH4(s) ; ,則由CO2(g)和NH3(g)直接合成固態(tài)尿素并生成液態(tài)水的熱化學方程式為 。
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