【題目】氮化鉻(CrN)是一種良好的耐磨材料,實(shí)驗(yàn)室可用無(wú)水氯化鉻(CrCl3)與氨氣在高溫下反應(yīng)制備,反應(yīng)原理為CrCl3+NH3CrN+3HCl.回答下列問(wèn)題:
(1)制備無(wú)水氯化鉻。氯化鉻有很強(qiáng)的吸水性,通常以氯化鉻晶體(CrCl3·6H2O)的形式存在。直接加熱脫水往往得到Cr2O3,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________,以氯化鉻晶體制備無(wú)水氯化鉻的方法是_____________________________。
(2)制備氮化鉻。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)制備氮化鉻的裝置如下圖所示(夾持與加熱裝置省略):
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),要先打開(kāi)裝置A中活塞,后加熱裝置C,目的是___________________。
③裝置B中盛放的試劑是____________,裝置D的作用是_____________________。
④有同學(xué)認(rèn)為該裝置有一個(gè)缺陷,該缺陷是_______________________。
(3)氯化鉻的純度測(cè)定。制得的CrN中含有Cr2N雜質(zhì),取樣品14.38g在空氣中充分加熱,得固體殘?jiān)?/span>(Cr2O3)的質(zhì)量為16.72g,則樣品中CrN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
【答案】2CrCl3·6H2OCr2O3+9H2O+6HCl↑ 在HCl的氣氛中加熱 CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑(或NH3·H2ONH3↑+H2O) 用生成的氨氣排除裝置內(nèi)的空氣 堿石灰 防止空氣中的水分進(jìn)入裝置C 沒(méi)有尾氣處理裝置(或其他合理答案) 91.8%
【解析】
(1)加熱CrCl36H2O晶體時(shí),CrCl3水解;為防止CrCl3水解,在HCl的氣氛中加熱CrCl36H2O晶體制無(wú)水氯化鉻;
(2)①濃氨水與CaO反應(yīng)生成氫氧化鈣和氨氣;
②生成的氨氣排除裝置內(nèi)的空氣;
③裝置B中盛放的試劑是堿石灰,目的是干燥氨氣;裝置D中的無(wú)水氯化鈣可以吸收空氣中的水蒸氣;
(3)依據(jù)樣品和Cr2O3的質(zhì)量建立聯(lián)立方程式求得CrN的物質(zhì)的量,再依據(jù)CrN的質(zhì)量求得質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)加熱CrCl36H2O晶體時(shí),CrCl3水解,氯化氫受熱揮發(fā),使水解平衡右移,CrCl3完全水解得到Cr(OH)3,Cr(OH)3受熱分解生成Cr2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CrCl3·6H2OCr2O3+9H2O+6HCl↑;為防止CrCl3水解,在HCl的氣氛中加熱CrCl36H2O晶體,脫水制得無(wú)水氯化鉻,故答案為:2CrCl3·6H2OCr2O3+9H2O+6HCl↑;在HCl的氣氛中加熱;
(2)①裝置A中,濃氨水滴入到錐形瓶中,濃氨水中水與CaO反應(yīng)生成氫氧化鈣并放出大量的熱,溶液中氫氧根濃度增大,使氨水的電離平衡左移,反應(yīng)放出的熱量升高溫度,有利于氨氣逸出,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑,故答案為:CaO+
NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑;
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先打開(kāi)裝置A中活塞,濃氨水與CaO反應(yīng)制得氨氣,生成的氨氣排除裝置內(nèi)的空氣,在無(wú)氧條件下,無(wú)水氯化鉻(CrCl3)與氨氣在高溫下反應(yīng)生成CrN,故答案為:用生成的氨氣排除裝置內(nèi)的空氣;
③裝置B中盛放的試劑是堿石灰,目的是干燥氨氣,防止水蒸氣進(jìn)入裝置C中,干擾CrN的制備;裝置D中的無(wú)水氯化鈣可以吸收空氣中的水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入裝置C中,干擾CrN的制備,故答案為:堿石灰;防止空氣中的水分進(jìn)入裝置C;
④該裝置有一個(gè)缺陷,沒(méi)有氨氣的尾氣吸收裝置,氨氣排入到空氣中,會(huì)污染環(huán)境,故答案為:沒(méi)有尾氣處理裝置;
(3)設(shè)14.38g 樣品中CrN為xmol,Cr2N為ymol,固體殘?jiān)?/span>Cr2O3的質(zhì)量為16.72g,Cr2O3的物質(zhì)的量為=0.11mol,由Cr原子個(gè)數(shù)守恒得關(guān)系式①x+2y=0.22,由樣品質(zhì)量的關(guān)系式②66x+118y=14.38,解關(guān)系式得x=0.2 mol,y=0.01mol,則樣品中CrN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為≈91.8%,故答案為:91.8%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下,按下列合成步驟回答:
(1)實(shí)驗(yàn)裝置中,儀器c的名稱為________________,作用為_______________。
(2)在a中加入15 mL無(wú)水苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴,有白霧產(chǎn)生,是因?yàn)樯闪?/span>_______氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完。寫出a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________。
(3)液溴滴完后,經(jīng)過(guò)下列步驟分離提純:
①向a中加入10 mL水,然后過(guò)濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是____________________________________________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的無(wú)水氯化鈣,靜置、過(guò)濾。加入無(wú)水氯化鈣的目的是_______________。
(4)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為____________,要進(jìn)一步提純,需進(jìn)行的操作方法為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積為6.72L的CO質(zhì)量為___,CO物質(zhì)的量為____,CO分子數(shù)為____,CO摩爾質(zhì)量為____。
(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積為8.96 L的CO和CO2的混合氣體共14.4g。CO的質(zhì)量為____g。CO的體積為___L。混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為___g·mol-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化需要吸收能量的是( )
A. 1s22s22p63s1→1s22s22p6 B. 3s23p5→3s23p6
C. 2p2p2p→2p2p2p D. 2H→H—H
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí),向10mL0.1mol·L-1一元弱堿XOH溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的HCl溶液,溶液的AG變化如圖所示(溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法不正確的是
A. 若a=-8,則Kb(XOH)≈10-5
B. M點(diǎn)表示鹽酸和XOH恰好完全反應(yīng)
C. R點(diǎn)溶液中可能存在c(X+)+c(XOH)=c(Cl-)
D. M點(diǎn)到N點(diǎn),水的電離程度先增大后減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在某一溫度下,某一密閉容器中,M、N、R三種氣體濃度的變化如圖a所示,若其它條件不變,當(dāng)溫度分別為T1和T2時(shí),N的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間關(guān)系如圖b所示.則下列結(jié)論正確的是( )
A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式△H>0
B.達(dá)到平衡后,若其他條件不變,減小容器體積,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
C.達(dá)到平衡后,若其它條件不變,升高溫度,正、逆反應(yīng)速度均增大,M的轉(zhuǎn)化率減小
D.達(dá)到平衡后,若其他條件不變,通入稀有氣體,平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,用等濃度的NaOH溶液分別滴定相同體積的NH4Cl、KH2PO4及CH3COOH溶液,滴定曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A. NH3 ·H2ONH4+ +OH- 的 lg Kb=-9.25
B. CH3COOH+HPO42-=CH3 COO-+H2 PO4-的 lg K =2.11
C. 0.1mol/LKH2PO4溶液中:c(HPO42-)<c(H3PO4)
D. 在滴定過(guò)程中,當(dāng)溶液pH相同時(shí),消耗NaOH的物質(zhì)的量:CH3COOH<KH2PO4<NH4Cl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力大小的物理量。常溫下,將相同體積的鹽酸和氨水分別加水稀釋,溶液的電導(dǎo)率隨加入水的體積V(H2O)變化的曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是
A. 曲線I表示鹽酸加水稀釋過(guò)程中溶液電導(dǎo)率的變化
B. a、b、c三點(diǎn)溶液的pH:a>b>c
C. 將a、b兩點(diǎn)溶液混合,所得溶液中:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
D. 氨水稀釋過(guò)程中,c(NH4+)/ c(NH3·H2O)不斷減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有W、X、Y、Z四種短周期主族元素,其常見(jiàn)單質(zhì)存在如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系(未注明反應(yīng)條件),甲(常溫下呈液態(tài))、乙是兩種常見(jiàn)的化合物。X的原子半徑是同周期主族元素原子中最小的,W與X同主族,W的最髙價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是一種強(qiáng)酸。下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 簡(jiǎn)單離子的半徑:W>Y>X
B. 化合物乙是強(qiáng)電解質(zhì)
C. 化合物WY2可作漂白劑
D. 常溫下,乙溶于甲中所得的溶液能蝕刻玻璃
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