题目内容
5.四氧化锡(SnCl4)是合成有机锡化合物的原料,其熔点为-33℃,沸点为114℃,在潮湿的空气中易水解产生有刺激性的白色烟雾,实验室大量制备四氧化锡时常采用如图1的“双联式”装置,其实验步骤如下:
①制备纯净干燥的Cl2;
②将金属锡熔融,然后泼入冷水,制成锡花,将干燥的锡花放入试管2中;
③从导管5缓慢地通入干燥的氯气;
④当试管Ⅰ中几乎充满SnCl4时,停止通氯气,并在导管5下面放一干燥的玻璃瓶;
⑤用吸耳球从仪器A上口向装置内吹气以收集SnCl4;
⑥然后经支管向试管中再填装锡粒以继续反应.
(1)如图2是实验室制备氯气的实验装置(夹持设备已略).
①制备氯气选用的药品以漂白精固体[主要成分为Ca(ClO)2]和浓盐酸,相关反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O.
②装置C中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;同时装置C亦是安全瓶,能检测试验进行时D中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时C中的现象长颈漏斗中液面上升,形成水柱.
③试剂X可能为无水氯化钙.
(2)用锡花代替锡粒的目的是增大与氯气的接触面积,加快反应速率.
(3)蒸馏四氧化锡可用如图3装置.
①蒸馏前若发现试管中液体呈黄色,可采取的措施是加入锡花.
②该装置汇总有两处不合理之处,它们分别是缺少温度计,Ⅱ和Ⅲ之间缺少干燥装置.
③试剂Y为氢氧化钠溶液.
分析 (1)①次氯酸钙具有强的氧化性,能够氧化盐酸,生成氯化钙、氯气和水,依据化合价升级数目相同配平方程式;
②生成物中含有杂质氯化氢、水蒸气;装置C亦是安全瓶,监测实验进行时D中是否发生堵塞,发生堵塞时C中的压强增大,C中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;
③可通过无水氯化钙除去水蒸气;
(2)根据固体表面积越大,反应速率越快;
(3)①蒸馏前若发现试管中液体呈黄色,说明含有氯气,可以通过氯气与锡花反应而除去;
②根据蒸馏装置应通过温度计控制温度;根据四氧化锡(SnCl4)在潮湿的空气中易水解,必须防止水的进入;
③根据收集的SnCl4中混有氯气,氯气有毒,可通过碱性溶液吸收;
解答 解:(1)①漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
故答案为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
②反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中的杂质,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置C亦是安全瓶,监测实验进行时D中是否发生堵塞,发生堵塞时C中的压强增大,C中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;
故答案为:除去Cl2中的HCl;长颈漏斗中液面上升,形成水柱;
③生成物中含有杂质水蒸气,可通过无水氯化钙除去水蒸气;
故答案为:无水氯化钙;
(2)用锡花代替锡粒的目的是增大与氯气的接触面积,加快反应速率;
故答案为:增大与氯气的接触面积,加快反应速率;
(3)①蒸馏前若发现试管中液体呈黄色,说明含有氯气,氯气与锡花反应,可采取的措施是加入锡花;
故答案为:加入锡花;
②蒸馏装置应通过温度计控制温度;四氧化锡(SnCl4)在潮湿的空气中易水解,必须防止水的进入;该装置汇总有两处不合理之处,它们分别是缺少温度计;Ⅱ和Ⅲ之间缺少干燥装置;
故答案为:缺少温度计;Ⅱ和Ⅲ之间缺少干燥装置;
③收集的SnCl4中混有氯气,氯气有毒,可通过氢氧化钠溶液吸收;
故答案为:氢氧化钠溶液.
点评 本题考查了氯气、四氧化锡的制备和性质,明确制备的原理和物质的性质是解题关键,注意题目信息的提取,题目难度中等.
A. | 11.2L | B. | 22.4L | C. | 33.6L | D. | 44.8L |
几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀pH | 3.8 | 2.7 | 7.6 | 7.1 |
完全沉淀pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
(1)溶液①中含金属元素的离子是AlO2-.
(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
双氧水可以用下列物质替代的是A.
A.氧气 B.漂液 C.氯气 D.硝酸
(3)操作b调节溶液范围为3.2-7.1,其目的是除去Fe3+.固体②的化学式为Fe(OH)3.
(4)操作a和c需要共同的玻璃仪器是玻璃棒.上述流程中,防止浓缩结晶过程中Ni2+水解的措施是保持溶液呈酸性.
(5)如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”,对实验结果的影响是产品中混有绿矾.
设计实验证明产品中是否含“杂质”:取少量样品溶于蒸馏水,滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,则产品中含有Fe2+.(不考虑硫酸镍影响)
(6)取2.0000g硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水,用0.2mol•L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液为34.50mL.滴定反应为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+.计算样品纯度为97.0%.(已知,NiSO4•7H2O相对分子质量为281,不考虑杂质反应).
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2.
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),△H=-246.4 kJ•mol-1.
(3)一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是bce.
a.高温低压 b.低温高压
c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚 f.加入催化剂
(4)已知反应②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol•L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
(5)将CH4设计成燃料电池,其装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL.
①0<V≤44.8L时,电池总反应方程式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O;
②44.8L<V≤89.6L时,负极电极反应为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-;
③V=67.2L时,溶液中阴离子浓度大小关系为c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-).
序号 | 氧化剂 | 还原剂 | 其他反应物 | 氧化产物 | 还原产物 |
① | Cl2 | FeBr2 | / | Cl- | |
② | KClO3 | 浓盐酸 | / | Cl2 | |
③ | KMnO4 | H2O2 | H2SO4 | O2 | Mn2+ |
A. | 表中①组的反应只可能有一种元素被氧化和一种元素被还原 | |
B. | 表②中若生成标准状况下6.72LCl2,转移电子数为0.6NA | |
C. | 由表中①②组反应推测:ClO3-、Br-、H+、Fe2+不能在浓溶液中大量共存 | |
D. | 表中③组反应的离子方程式为:2MnO4-+3H2O2+6H+═2Mn2++4O2↑+6H2O |
A. | 单质 | B. | 氧化物 | C. | 混合物 | D. | 纯净物 |