【題目】磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機(jī)合成試劑,主要用作氯化劑或氯磺化劑,也用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cl2反應(yīng)制取少量SO2Cl2,所需裝置如圖所示(部分裝置略):
已知:①Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑。
②SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,密度為1.67g/mL。它在常溫下較穩(wěn)定、遇水劇烈水解,100℃以上易分解。
回答下列問題:
(1)檢查裝置A氣密性的操作是___________。
(2)選擇實(shí)驗(yàn)裝置(A~E)并連接接口(a~h)順序:(A-a)___________(b-B-c)___________(h-E)(裝置可重復(fù)使用)。
(3)B裝置中的冷凝管需連接冷凝水,它應(yīng)從___________(填“m”或“n”)接入。
(4)實(shí)驗(yàn)完成后裝置D中可能觀察到的現(xiàn)象是___________,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是___________。
(5)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)SO2Cl2產(chǎn)品中是否溶有雜質(zhì)。
①組裝儀器,檢查氣密性;
②添加試劑抽取8.0mL液體產(chǎn)品,組裝儀器;
③___________,緩慢推動(dòng)注射器活塞將液體產(chǎn)品全部推入錐形瓶中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有___________;
④充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥、稱量固體質(zhì)量為23.3g,表明液體產(chǎn)品中溶有___________,其理由是___________。
【答案】連接好儀器,用止水夾夾住a處橡膠管,關(guān)閉分液漏斗活塞,向分液漏斗中注入足量的水;旋開分液漏斗開關(guān),水滴入燒瓶的速率減慢,最終法無滴入,證明氣密性良好;反之不好 f-D-g、d-C-e e -C- d m 有白色固體析出 HCl、Cl2溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s)Na +(aq) +Cl- (aq)逆向移動(dòng),析出NaCl固體 打開止水夾 氣球膨脹、錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧,溶液中有白色沉淀出現(xiàn) SO2 樣品中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于SO2Cl2中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù),必溶有SO2被NO3-氧化生成SO42-
【解析】
(1)裝置氣密性檢查的關(guān)鍵是:形成封閉體系。操作方法為:連接好儀器,用止水夾夾住a處橡膠管,關(guān)閉分液漏斗活塞,向分液漏斗中注入足量的水;旋開分液漏斗開關(guān),水滴入燒瓶的速率減慢,最終法無滴入,證明氣密性良好;反之不好。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理SO2+Cl2 =SO2Cl2、SO2Cl2遇水劇烈水解,制取SO2Cl2必須使用干燥的SO2和Cl2反應(yīng)。根據(jù)試題提供的信息,A、E裝置分別是Cl2和SO2的發(fā)生裝置。B裝置是制取SO2Cl2的裝置,故A、B之間是Cl2的凈化和干燥裝置,B、E之間是SO2的干燥裝置,由此可選相應(yīng)的裝置和連接接口的方向?yàn)?/span>f-D-g、d-C-e;、e-C-d;答案:f-D-g、d-C-e;、e -C- d。
(3)冷凝水的基本方向是從下口進(jìn)冷水,上口出水,保證使冷凝管中注滿冷凝水。答案:m。
(4)HCl、Cl2溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)逆向移動(dòng),析出NaCl固體。答案:有白色固體析出;HCl、Cl溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s) Na +(aq) +Cl- (aq)逆向移動(dòng),析出NaCl固體。
(5)③需打開止水夾,樣品才能注入錐形瓶;因?yàn)镾O2Cl2遇水劇烈水解生成H2SO4和HCl,HCl揮發(fā)形成白霧、使氣球膨脹,而溶液中會(huì)產(chǎn)生BaSO4沉淀。答案:打開止水夾;氣球膨脹、錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧,溶液中有白色沉淀出現(xiàn)。
充分反應(yīng)后的固體硫酸鋇,經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、稱量固體質(zhì)量為23.3g,表明液體產(chǎn)品中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=[(23.3g÷233g/mol)32g/mol]/(81.67g/mL)=32/133.6>32/135(SO2Cl2中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù));SO2中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%>[(23.3g÷233g/mol)32g/mol]/(81.67g/mL),故必溶有SO2被NO3-氧化生成SO42-。答案:SO2;樣品中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于SO2Cl2中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù),必溶有SO2被NO3-氧化生成SO42-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中,正確的是
A. 100 mL 1 mol/L的稀硫酸與鋅反應(yīng)時(shí),加入適量的氯化鈉溶液,生成氫氣的速率不變
B. 合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減慢
C. 用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
D. 汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2,減小壓強(qiáng),反應(yīng)速率減慢
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不能夠用勒夏特勒原理來解釋的是
A. 實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
B. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,當(dāng)加入硝酸銀溶液后(AgBr是淡黃色沉淀),溶液顏色變淺
C. SO2催化氧化制SO3的過程中使用過量的氧氣,以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D. 恒溫、恒壓條件下,在2NO2N2O4平衡體系中充入He后,體系顏色變淺
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 能使甲基橙變?yōu)槌壬娜芤海?/span>Na+、NH4+、CO32﹣、Cl﹣
B. 能使淀粉碘化鉀試紙顯藍(lán)色的溶液:K+、SO42﹣、S2﹣、Cl﹣
C. 0.1molL﹣1 KOH溶液中:S2﹣、Na+、SO32﹣、NO3﹣
D. 常溫下, =1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】合成氣(CO、H2)是一種重要的化工原料氣。合成氣制取有多種方法,如煤的氣化、天然氣部分氧化等;卮鹣铝袉栴}:
I.合成氣的制取
(1)煤的氣化制取合成氣。
已知:①H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol;
②部分物質(zhì)的燃燒熱:
則反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=___________kJ/mol。
(2)天然氣部分氧化制取合成氣。
如果用O2(g)、H2O(g)、CO2(g)混合物氧化CH4(g),欲使制得的合成氣中CO和H2的物質(zhì)的量之比為1︰2,則原混合物中H2O(g)與CO2(g)的物質(zhì)的量之比為___________。
Ⅱ.利用合成氣合成乙醇
在一定條件下,向容積為2L的恒容密閉容器中投入2 mol CO和4molH2,發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式___________。
(2)下列情況能作為判斷反應(yīng)體系達(dá)到平衡的標(biāo)志是___________(填序號(hào))。
a.壓強(qiáng)不再變化 b.平均摩爾質(zhì)量不再變化 c.密度不再變化
(3)反應(yīng)起始?jí)簭?qiáng)記為p1、平衡后記為p2,平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為___________。(用含p1、p2的代數(shù)式表示)
Ⅲ.合成乙醇的條件選擇
為探究合成氣制取乙醇的適宜條件,某科研團(tuán)隊(duì)對(duì)不同溫度、不同Rh質(zhì)量分?jǐn)?shù)的催化劑對(duì)CO的吸附強(qiáng)度進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖。CO的非離解吸附是指CO尚未乙醇化,離解吸附是指CO已經(jīng)乙醇化。
由此可見催化劑溫度對(duì)CO吸附強(qiáng)度的影響是___________;用Rh作催化劑,合成氣制取乙醇的適宜溫度是___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生如下反應(yīng):mX(g)nY(g) ΔH=QKJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:下列說法不正確的是
A. 溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小
B. m>n
C. Q<0
D. 體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是幾種鹽的溶解度曲線,下列說法正確的是( )
A. 40℃時(shí),將35g食鹽溶于100g水中,降溫至0℃時(shí),可析出氯化鈉晶體
B. 20℃時(shí),硝酸鉀飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是31.6%
C. 60℃時(shí),200g水中溶解80g硫酸銅達(dá)飽和。當(dāng)降溫至30℃時(shí),可析出30g硫酸銅晶體
D. 30℃時(shí),將35g硝酸鉀和35g 食鹽同時(shí)溶于100g水中,溶液蒸發(fā)時(shí),先析出的是氯化鈉
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知可逆反應(yīng)X(g)+2Y(g)Z(g)△H<0,一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol Y和一定量的X后,X的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示,則下列表述正確的是( 。
A. 達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z物質(zhì)的量之比為1:2:1
B. a點(diǎn)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
C. 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),降低溫度可以實(shí)現(xiàn)c到d的轉(zhuǎn)化
D. 該條件下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),X平衡轉(zhuǎn)化率為25%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列氧化還原反應(yīng)中,水只作為還原劑的是( 。
A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.2H2O2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑D.2F2+2H2O═4HF+O2
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