【題目】氧化鋁在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。(寫出計算過程)
(1)制取凈水劑氯化鋁。其原理為:Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。25.5g 氧化鋁、3.6g 碳、4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氯氣混合后在高溫下反應(yīng),理論上可得氯化鋁_____克。
(2)向100g氫氧化鈉溶液中加入10g 氧化鋁,充分反應(yīng)后,剩余固體4.9克。測得所得溶液的密度為1.051g/cm3 。則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為______________。
(3)超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域。其制取原理為:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。由于反應(yīng)不完全,氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)。
① 取一定量樣品置于反應(yīng)器中,通入2.016L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2,在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g·L-1(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況,AIN不跟O2反應(yīng))。該樣品中含雜質(zhì)炭__________g。
② 向①中反應(yīng)后的容器中加入過量的NaOH濃溶液共熱并蒸干,AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2,得到氨氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)及16.38g的固體。再將該固體配成溶液,向其中慢慢加入1mol/L鹽酸,當(dāng)加到20mL時開始產(chǎn)生沉淀。求該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(用小數(shù)表示,保留2位小數(shù))
(4)用氧化鋁為原料可制得含鋁化合物X。取6.9gX放入100mL水中完全溶解,溶液呈弱酸性。取出10mL加入過量鹽酸,無氣泡,再加入過量氯化鋇有白色沉淀0.932g 。另取10mL樣品,慢慢滴加氫氧化鈉溶液直至過量,過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象為出現(xiàn)白色沉淀→沉淀逐漸增多→沉淀不再變化→沉淀開始減少→沉淀全部消失。若改用氨水做上述實驗最終可得0.156g沉淀。經(jīng)測定X中含氫量為4.64% 。求化合物X的化學(xué)式_______。
【答案】 17.8g 1mol/L 1.92g 0.61 (60.83%亦可) NH4Al(SO4)2·6H2O
【解析】(1)25.5g 氧化鋁為25.5g÷102g/mol=0.25mol,3.6g 碳為3.6g÷12g/mol=0.3mol,4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氯氣為4.48L÷22.4mol/L=0.2mol,若0.2mol完全反應(yīng),則:
Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO
0.067mol 0.2mol 0.2mol
氯氣不足,故生成氯化鋁為0.2mol×2/3×133.5g/mol=17.8g;
(2)氧化鋁有剩余,說明氫氧化鈉完全反應(yīng),參加反應(yīng)的氧化鋁為10g-4.9g=5.1g,溶液質(zhì)量為100g+5.1g=105.1g,根據(jù)Al原子守恒,NaAlO2物質(zhì)的量=5.1g/102g/mol×2=0.1mol,溶液體積V=105.1g/1051g/L=0.1L,所得溶液物質(zhì)的量濃度為0.1mol/0.1L
=1mol/L;
(3)① 氣體產(chǎn)物的平均摩爾質(zhì)量=1.34gL-1×22.4L/mol=30g/mol,氧氣不足,生成氣體是CO和CO2混合氣體,CO與CO2的物質(zhì)的量之比為(44-30):(30-28)=7:1,氧氣的物質(zhì)的量為2.016L/22.4L/mol=0.09mol,設(shè)CO2為y mol,由氧原子守恒:7y+2y=0.09×2,解得x=0.02,故碳元素質(zhì)量為(0.02mol+0.02mol×7)×12g/mol=1.92g;②生成氨氣物質(zhì)的量為3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,根據(jù)N原子守恒,生成AlN的物質(zhì)的量為0.15mol,質(zhì)量為0.15mol×41g/mol=6.15g、消耗鹽酸是0.02mol,則氫氧化鈉是0.02mol×40g/mol=0.8g,所以偏鋁酸鈉的質(zhì)量是16.38g-0.8g=15.58g,物質(zhì)的量是15.58g÷82g/mol=0.19mol,因此原樣品中氧化鋁是,該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;(4)取出10mL溶液,加入過量鹽酸,無氣泡,再加入過量氯化鋇有白色沉淀0.932g,說明含有SO42-,則n(SO42-)=n(BaSO4)=0.932g÷233g/mol=0.004mol;另取10mL樣品,用慢慢滴加氨水至過量,最多可得到0.156g沉淀,沉淀為Al(OH)3,n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.156g÷78g/mol=0.002mol,若改用氫氧化鈉溶液直至過量,可收集到44.8mL的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),說明含有NH4+,則n(NH4+)=n(NH3)=0.0448L÷22.4L/mol=0.002mol,10mL溶液中NH4+、Al3+、SO42-的總質(zhì)量為0.004mol×96g/mol+0.002mol×27g/mol+0.002mol×18g/mol=0.474g<6.9g/10
=0.69g,故還含有結(jié)晶水,含有結(jié)晶水的物質(zhì)的量為(0.69g0.474g)/18g/mol=0.012mol,
則n(NH4+):n(Al3+):n(SO42-):n(H2O)=0.002:0.002:0.004:0.12=1:1:2:6,故化合物X的化學(xué)式為:NH4Al(SO4)2·6H2O。
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【題目】為了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,4位同學(xué)分別設(shè)計了下列4個實驗,其中結(jié)論不正確的是
A. 將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度、相同溫度下的鹽酸反應(yīng)時,兩者快慢相同
B. 盛有相同濃度雙氧水的兩支試管,一支加入MnO2放在冷水中,一支直接放在冷水中,前者反應(yīng)快
C. 將濃硝酸分別放在冷暗處和強光下,發(fā)現(xiàn)強光下的濃硝酸分解得快
D. 升高溫度,H2O2的分解速率加快,原因是反應(yīng)物分子的能量增加,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞次數(shù)增多
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈉與水反應(yīng)的改進實驗操作如下:取一張濾紙,用酚酞試液浸潤并晾干,裁剪并折疊成信封狀,濾紙內(nèi)放一小塊(約綠豆粒般大。┙饘兮c,把含鈉的濾紙信封放入水中,裝置如下圖所示。
請回答:
(1)寫出金屬鈉與水反應(yīng)的離子方程式________________。
(2)實驗過程中取用金屬鈉的操作方法是________________。
(3)有關(guān)此實驗的說法正確的是________________。
A.實驗過程中,可能聽到爆鳴聲
B.實驗過程中,看到濾紙信封由白色逐漸變紅色
C.實驗改進的優(yōu)點之一是由實驗現(xiàn)象能直接得出反應(yīng)產(chǎn)物
D.實驗過程中,多余的金屬鈉不能放回原試劑瓶中,以免對瓶內(nèi)試劑產(chǎn)生污染
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【題目】某研究小組以環(huán)氧乙烷和布洛芬為主要原料,按下列路線合成藥物布洛芬酰甘氨酸鈉。
己知:(1)RCOOH RCOC1 RCOORˊ
(2)R-Cl- R-NH2 R-NH2HC1 RCONHR
請回答:
(1)寫出化合物的結(jié)構(gòu)簡式:B_________ ; D_________ 。
(2)下列說法不正確的是_________。
A.轉(zhuǎn)化為A為氧化反應(yīng)
B. RCOOH與SOCl2反應(yīng)的產(chǎn)物有SO2和HC1
C.化合物B能發(fā)生縮聚反應(yīng)
D.布洛芬酰甘氨酸鈉的分子式為C15H19NO3Na
(3)寫出同時符合下列條件的布洛芬的所有同分異構(gòu)體_________。
①紅外光譜表明分子中含有酯基,實驗發(fā)現(xiàn)能與NaOH溶液1∶2反應(yīng),也能發(fā)生銀鏡反應(yīng);
②H—NMR譜顯示分子中有三個相同甲基,且苯環(huán)上只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子。
(4)寫出F→布洛芬酰甘氨酸鈉的化學(xué)方程式_________。
(5)利用題給信息,設(shè)計以為原料制備()的合成路線(用流程圖表示:無機試劑任選)_____________________。
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【題目】在恒容密閉容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物質(zhì)的量濃度c(CO2)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的 ΔH>0
B. 在T2時,若反應(yīng)處于狀態(tài)D,則一定有ν正<ν逆
C. 平衡狀態(tài)A與C相比,平衡狀態(tài)A的c(CO)小
D. 若T1、T2時的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K2
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【題目】下列實驗不能達到預(yù)期目的是
A. 檢驗C2H5Cl中的氯元素:將C2H5Cl和NaOH溶液混合加熱后,加過量稀HNO3酸化后,再加硝酸銀溶液
B. 混有乙酸、乙醇雜質(zhì)的乙酸乙酯用飽和Na2CO3溶液進行除雜提純
C. 用碘酒驗證汽油是否為裂化汽油
D. 用溴水除去己烷中的己烯
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【題目】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍,下列說法正確的是( )
A. 原子半徑:X<Y<Z B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:X>Z
C. Z、W均可與Mg形成離子化合物 D. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y>W
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【題目】苯是重要的化工原料,以下是某酮酸E的合成路線。
已知:
CH3CH=CHCH3能被氧化成乙酸;
②
(1)以上合成路線中,屬于氧化反應(yīng)的有:反應(yīng)⑥和反應(yīng)________(填反應(yīng)編號);反應(yīng)⑤的反應(yīng)條件是_________________________。
(2)寫出結(jié)構(gòu)簡式A_______________________;B______________________。
(3)已知C的分子式為C4H6O4,則D的結(jié)構(gòu)簡式為______________________;分離C和D的方法是______________。
(4)不能由直接制取,原因是_____________________________________。
(5)寫出反應(yīng)⑧的化學(xué)方程式____________________________________________。
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【題目】某學(xué)生在如圖所示的裝置中用苯和液溴制取溴苯,請根據(jù)下列實驗步驟回答有關(guān)問題。
(1)寫出A中發(fā)生的有機反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________;
(2)實驗結(jié)束時,打開A下端的活塞,讓反應(yīng)液流入B中,充分振蕩,目的是____________,然后用_______________儀器分離出溴苯(仍含有少量苯);
(3)反應(yīng)完畢后,向試管D中滴加AgNO3溶液有_______(填現(xiàn)象)生成,此現(xiàn)象說明這種獲得溴苯的反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填有機反應(yīng)類型)
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