【題目】實(shí)驗(yàn)室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實(shí)驗(yàn)裝置見下圖,相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見附表)。
其實(shí)驗(yàn)步驟為:
步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛(5.3g)充分混合后,升溫至60℃,緩慢滴加經(jīng)濃硫酸干燥過的液溴,保溫反應(yīng)一段時(shí)間,冷卻。
步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,攪拌、靜置、分液。有機(jī)相用10%NaHCO3溶液洗滌。
步驟3:經(jīng)洗滌的有機(jī)相加入適量無水硫酸鈣固體,放置一段時(shí)間后過濾。
步驟4:為了防止間溴苯甲醛因溫度過高被氧化,把步驟3處理得到的間溴苯甲醛加入少量鋅粉,同時(shí)采用某種技術(shù),收集相應(yīng)餾分,其中收集到間溴苯甲醛為3.7g 。
(1)實(shí)驗(yàn)裝置中采用的加熱方式為_______,冷凝管的作用為_______,錐形瓶中的試劑應(yīng)為________。
(2)步驟1所加入的無水AlCl3的作用為_________。
(3)步驟2中用10%NaHCO3溶液洗滌有機(jī)相,是為了除去溶于有機(jī)相的______(填化學(xué)式)。
(4)步驟3中加入的無水硫酸鈣固體的目的是_______________。
(5)步驟4中,某種技術(shù)為__________________。
(6)本實(shí)驗(yàn)所得到的間溴苯甲醛產(chǎn)率是_______________________。
【答案】(1)水浴加熱, 導(dǎo)氣、冷凝回流, NaOH溶液;(2)催化劑(3)Br2、HCl(鹽酸);(4)除去有機(jī)相的水(或干燥或除水都給分)(5)減壓蒸餾(只寫蒸餾不得分)(6)40.0%
【解析】
試題分析(1)由于溫度低于100℃,因此為便于控制溫度,應(yīng)該采用水浴加熱;因溴易揮發(fā),為使溴充分反應(yīng),應(yīng)進(jìn)行冷凝回流,以增大產(chǎn)率,因此冷凝管的作用為導(dǎo)氣、冷凝回流裝;反應(yīng)發(fā)生取代反應(yīng),生成間溴苯甲醛的同時(shí)生成HBr,用氫氧化鈉溶液吸收,防止污染空氣;
(2)將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合,三種物質(zhì)中無水AlCl3為催化劑,1,2-二氯乙烷為溶劑,苯甲醛為反應(yīng)物;
(3)將反應(yīng)混合物含有溴,緩慢加入一定量的稀鹽酸中,加入碳酸氫鈉,可與Br2、HCl反應(yīng),因此是為了除去溶于有機(jī)相的Br2、HCl(鹽酸);
(4)經(jīng)洗滌的有機(jī)相含有水,加入適量無水硫酸鈣固體,可起到除去有機(jī)相的水的作用;
(5)減壓蒸餾,可降低沸點(diǎn),避免溫度過高,導(dǎo)致間溴苯甲醛被氧化,因此該技術(shù)是減壓蒸餾;
(6)5.3g苯甲醛理論上可生成產(chǎn)品的質(zhì)量是,所以產(chǎn)率是。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙苯是一種用途廣泛的有機(jī)原料,可制備多種化工產(chǎn)品。
(一)制備苯乙烯(原理如反應(yīng)I所示):
(1)工業(yè)上,在恒壓設(shè)備中進(jìn)行反應(yīng)I時(shí),常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣。用化學(xué)平衡理論解釋通入水蒸氣的原因?yàn)?/span> 。
(2)從體系自由能變化的角度分析,反應(yīng)I在____(填“高溫”或“低溫”)下有利于其自發(fā)進(jìn)行。
(二)制備α-氯乙基苯(原理如反應(yīng)II所示):
(3)T℃時(shí),向10 L恒容密閉容器中充入2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,5 min時(shí)達(dá)到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物質(zhì)的量濃度(c)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖l所示:
①0—5 min內(nèi),以HC1表示的該反應(yīng)速率v(HCl)=____ 。
②T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____ 。
③6 min時(shí),改變的外界條件為________。
④10 min時(shí),保持其他條件不變,再向容器中充入1mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯 和l mol HCl,12 min時(shí)達(dá)到新平衡。在圖2中畫出10-12 min,Cl2和HCl的濃度變化曲線(曲線上標(biāo)明Cl2和HCl);0—5 min和0—12 min時(shí)間段,Cl2的轉(zhuǎn)化率分別用α1、α2 表示,則αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)對(duì)由某均勻混合的NaHCO3和KHCO3樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得實(shí)驗(yàn)如下圖所示
已知:Ⅰ.所測氣體體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況
Ⅱ.鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等,且體積均是50mL;試計(jì)算:
(1)鹽酸的物質(zhì)的量濃度 mol·L-1。
(2)混合物樣品中,NaHCO3與KHCO3的物質(zhì)的量之比 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題。某課題組模擬地下水脫氮過程,利用如下裝置探究Fe粉和KNO3溶液反應(yīng)及相關(guān)因素對(duì)脫氮速率的影響。
實(shí)驗(yàn)過程如下:
Ⅰ.原料預(yù)處理:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗滌Fe粉,然后用蒸餾水洗滌至中性;②將0.01mol/L KNO3溶液的pH調(diào)至2.5;③打開彈簧夾,緩慢通入N2,并保持后續(xù)反應(yīng)均在N2氛圍中進(jìn)行;
Ⅱ.加入KNO3酸性溶液100mL,一段時(shí)間后鐵粉部分溶解,溶液逐漸變?yōu)闇\綠色;待鐵粉不再溶解,靜置后發(fā)現(xiàn),剩余固體表面有少量白色物質(zhì)附著;
Ⅲ.過濾剩余固體時(shí),表面的白色物質(zhì)變?yōu)榧t褐色;
Ⅳ.檢測到濾液中存在NO3-、NH4+、Fe2+。
(1)步驟Ⅰ中用0.1mol L-1H2SO4洗滌Fe粉的目的是 ,通入N2并保持后續(xù)反應(yīng)均在N2氛圍中進(jìn)行的目的是 。
(2)白色物質(zhì)是 ,用化學(xué)方程式解釋其變?yōu)榧t褐色的原因: 。
(3)用K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)濾液中Fe2+ 的實(shí)驗(yàn)方案是 。
(4)取少量濾液,向其中加入幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象;再加入幾滴稀硫酸,溶液呈紅色。溶液變成紅色的原因是 。
(5)該課題組對(duì)影響脫氮速率的因素提出了如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
①假設(shè)一:溶液的pH;假設(shè)二:____________________;假設(shè)二:____________________;
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論。(已知:溶液中的NO3-濃度可用離子色譜儀測定)
實(shí)驗(yàn)步驟:
ⅰ.分別取 的KNO3溶液于不同的試管中;
ⅱ.調(diào)節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;
ⅲ.分別向上述溶液中加入足量等質(zhì)量的同種鐵粉;
ⅳ.用離子色譜儀測定相同時(shí)間內(nèi)各溶液中NO3-濃度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機(jī)等,都離不開各式各樣的電池,同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息,回答下列問題:
(1)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl
①該電池的負(fù)極反應(yīng)式是______________;
②在電池中,Na+不斷移動(dòng)到“水”電池的_______極(填“正”或“負(fù)”);
③外電路每通過4mol電子時(shí),生成Na2Mn5O10的物質(zhì)的量是______________。
(2)中國科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH是一種可燃物)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如右圖所示。
①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為______________。
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式______________。
③工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有___________NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移。
(3)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),當(dāng)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式:_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【化學(xué)—選修2:化學(xué)與技術(shù)】氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,離子膜電解法為目前普遍使用的生產(chǎn)方法,其生產(chǎn)流程如右圖所示:
(1)該流程中可以循環(huán)的物質(zhì)是 。
(2)電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水,由于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO等無機(jī)雜質(zhì),所以在進(jìn)入電解槽前需要進(jìn)行兩次精制,得到精制飽和食鹽水。
①第一次精制過程中所加除雜試劑順序不合理的是
A.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl B.BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl
C.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl D.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
②一次精制后的食鹽水仍會(huì)有少量的Ca2+、Mg2+,需要送入陽離子交換塔進(jìn)行二次精制,若不經(jīng)過二次精制,直接進(jìn)入離子膜電解槽,這樣會(huì)產(chǎn)生什么后果 。
(3)右圖是工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖(陽極用金屬鈦網(wǎng)制成,陰極由碳鋼網(wǎng)制成),則A處產(chǎn)生的氣體是 ,F(xiàn)電極的名稱是 。電解總反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)從陽極槽出來的淡鹽水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(5)已知在電解槽中,每小時(shí)通過1 A的直流電理論上可以產(chǎn)生1.492 g的燒堿,某工廠用300個(gè)電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8 h,制得32%的燒堿溶液(密度為1.342 t/m3)113 m3,電解槽的電流強(qiáng)度1.45 ×104 A,該電解槽的電解效率為 (保留兩位小數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素,B原子的最外層電子數(shù)等于該元素最低化合價(jià)的絕對(duì)值,C與D能形成D2C和D2C2兩種化合物,而D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素,E的負(fù)一價(jià)離子與C和A形成的某種化合物分子含有相同的電子數(shù)。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化學(xué)鍵類型為___________________;
(2)已知:①E-E→2E;△H=+a kJmol-1
②2A→A-A;△H=-b kJmol-1
③E+A→A-E;△H=-c kJmol-1(“”表示形成共價(jià)鍵所提供的電子)
寫出298K時(shí),A2與E2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________;
(3)在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫恒容,使之發(fā)生反應(yīng):2A2(g)+BC(g)X(g);△H=-d Jmol-1(d>0,X為A、B、C三種元素組成的一種化合物).初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn) | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2mol A2、1mol BC | 1mol X | 4mol A2、2mol BC |
平衡時(shí)n(X) | 0.5mol | n2 | n3 |
反應(yīng)的能量變化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
體系的壓強(qiáng) | P1 | P2 | P3 |
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
①該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為_____;
②三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是_____(填序號(hào))
A.α1+α2=1 B.α3<α1 C.n2<n3<1.0mol D.P3<2P1=2P2 E.Q1+Q2=d F.Q3=2Q1
(4)在其他條件不變的情況下,將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達(dá)到新的平衡時(shí)A2的總轉(zhuǎn)化率為65.5%,請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出第5min到新平衡時(shí)X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素①~⑧在元素周期表中的位置如下,回答有關(guān)問題:
(1)畫出⑥的離子結(jié)構(gòu)示意圖__________
(2)在①、②、④、⑤四種元素中,其離子半徑按由大到小的排列順序?yàn)?/span> 。(示例:用r(A2-)>r(B-)的形式表示)
(3)元素②、③氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>________(填化學(xué)式)。
(4)與③同一主族并且在短周期的元素的某種含氧酸可以消毒殺菌,寫出該物質(zhì)的電子式
(5)表中能形成兩性氫氧化物的元素是_______(填元素符號(hào)),寫出該元素的單質(zhì)與⑧的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式____________________________
(6)已知1mol④的單質(zhì)在足量②的單質(zhì)中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出255.5kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)。請(qǐng)回答下列涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的問題:
(1)第二周期中,元素的第一電離能處于B與N之間的元素有_________種。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同,則其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為_________________。
(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一種重要的有機(jī)中間體,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加熱脫H2O得到。乙烯酮分子中碳原子雜化軌道類型是_____________,1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ鍵的數(shù)目為__________________。
(4)已知固態(tài)NH3、H2O、HF的氫鍵鍵能和結(jié)構(gòu)如下:
解釋H2O、HF、NH3沸點(diǎn)依次降低的原因___________________。
(5)碳化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似,其硬度僅次于金剛石,具有較強(qiáng)的耐磨性能。碳化硅晶胞結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子周圍與其距離最近的硅原子有___________個(gè),與碳原子等距離最近的碳原子有__________個(gè)。已知碳化硅晶胞邊長為apm,則晶胞圖中1號(hào)硅原子和2號(hào)碳原子之間的距離為________pm,碳化硅的密度為__________g/cm3。
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