题目内容
【题目】是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水。有关物质的性质如下:
C6H5Cl(氯苯) | C6H4Cl2(二氯苯) | FeCl3 | FeCl2 | |
溶解性 | 不溶于水,易溶于苯、乙醇 | 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水 | ||
熔点/℃ | -45 | 53 | 易升华 | |
沸点/℃ | 132 | 173 | —— | —— |
(1)用还原无水制取。有关装置如图1所示:
还原无水制取的化学方程式为________________________。
中盛放的试剂是________,按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为________填母,装置可多次使用。
该制备装置的缺点为________________________________。
(2)利用反应,制取无水并测定的转化率。按图2装置,在三颈烧瓶中放入无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
仪器a的作用是________________________。
反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是________填名称,回收滤液中的操作方法是________。
在反应开始之前先通一段时间的目的是________________,在反应完成后继续通一段时间的作用是________________________________。
反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取所配溶液,用溶液滴定,重复上述操作3次,达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积分别为、、,则氯化铁的转化率为________________。
【答案】 碱石灰 ABCBD 、易升华,蒸气遇冷凝华易堵塞导管 冷凝回流 苯 蒸馏 排尽装置中的空气,以防止被氧化 将反应生成的HCl全部排入装置B中
【解析】
与无水反应生成和氯化氢;
用A装置制备的氢气含有水蒸气,用B装置干燥气体;干燥后的氢气与无水在C中发生反应,为防止外界空气中的水蒸气进入C装置,C之后再连接一个B,最后用D装置处理尾气;
根据氯化铁、氯化亚铁易升华分析;
根据装置图回答仪器B的名称;
根据氯苯和副产物溶于苯,不溶于苯选择洗涤剂;根据氯苯和的沸点不同分离苯和的混合物;
根据氯化亚铁易被氧气氧化分析反应前需向A中通入N的目的;该实验根据生成氯化氢的物质的量计算的转化率,在反应完成后继续通一段时间的作用是避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留;
;
还原无水制取的反应为:;
用A装置制备氢气,用B装置干燥气体,干燥后的氢气与无水在C中发生反应,为防止外界空气中的水蒸气进入C装置,C之后再连接一个B,最后用D装置处理尾气,故连接顺序为: ABCBD;B的目的是干燥吸水,盛放的试剂是碱石灰;
氯化铁、氯化亚铁易升华,故该制备装置可能会因为、易升华,蒸气遇冷凝华易堵塞导管;
仪器a为球形冷凝管,其作用为冷凝回流;
反应结束后,三颈烧瓶内的物质主要是产物,还有多余的氯苯和副产物,由题可知,氯苯和副产物溶于苯,不溶于苯,故洗涤所用的试剂可以是苯,以减少产品的损失;滤液的溶质有氯苯和,由表可知,二者沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,故回收滤液中的操作方法是蒸馏滤液,并收集沸点的馏分;
在反应开始之前先通一段时间的目的是排尽装置中的空气,以防止被氧化;该实验根据生成氯化氢的物质的量计算的转化率,在反应完成后继续通一段时间的作用是避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留,将反应生成的HCl全部排入装置B中;
无水氯化铁理论上生成的,误差较大,舍去,则消耗NaOH溶液的体积平均值为,HCl消耗标准液NaOH为,故反应生成的,故氯化铁的转化率为;
【题目】氨是最重要的化工产品之一,其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高氨的产量,降低能耗作各种有益的探究;氨在工业上有广泛用途。
(1)合成氨用的H2可以CH4为原料制得。已知相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 351 | 1076 | 463 | 413 |
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式__________。
(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是___。
(3)在425℃、A12O3作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得(CH3)2NH。(CH3)2NH显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液中各离子浓度由小到大的顺序为___。
(4)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式4NH3+3O2=2N2+6H2O,负极电极反应式为___。
(5)如图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。(注:脱氮率即氮氧化物转化率)
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则上述反应的表达式KP=_______。
②以下说法正确的是_________。
A.上述反应的正反应为吸热反应
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
D.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
(6)氨气制取尿素的合成塔中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。图中为合成塔中不同氨碳比a和水碳比b时二氧化碳转化率(x%),a宜控制在4.0左右,理由是__________。
【题目】蛇纹石矿可以看作由MgO、、和组成。某实验小组设计如下流程欲分别制得单质Al、Fe、Mg和Si。
有关氢氧化物沉淀的pH见下表:
金属阳离子 | 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物完全沉淀时的pH |
1.9 | 3.2 | |
| 9.4 | 11.6 |
(1)蛇纹石中所含的氧、镁、硫、铝这几种元素的简单离子的半径由小到大的顺序_____,滤液A中含有的阳离子有 _________。
(2)硅元素在周期表中的位置______,二氧化碳的电子式___________。
(3)操作②中反应的化学方程式为 ____,操作④中生成沉淀G的离子方程式为 _____。
(4)操作⑤中调节pH到时,可以用到的试剂填序号____________。
a、NaOH b、氨水 c、MgO d、Mg(OH)2
(5)从滤液H制取金属Mg的流程如下:
流程中冶炼镁的方法是__________,在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O制取无水氯化镁的原因是__________。