题目内容
【题目】查阅资料知:Br2的沸点为58.78℃,密度为3.119gcm﹣3,微溶于水,有毒。
Ⅰ.(1)常温下,单质溴通常呈__态,保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量__液封。
Ⅱ.工业生产中,海水提取溴常用空气吹出法。其生产流程可用如图表示:
浓缩海水低浓度溴水
含Br﹣的溶液
溴的浓溶液→液溴
某化学实验小组模拟该法设计了如图实验装置(夹持装置略去)从浓缩的海水中提取液溴实验步骤如下:
①关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入Cl2,至反应结束;
②关闭a、c,打开b、d,向A中鼓入足量热空气;
③关闭b,打开a,再通过A向B中通入足量的Cl2;
④将B中所得液体进行蒸馏,收集液溴。
(2)当观察到A中液面上方出现____(实验现象)即可判断步骤①中反应已经结束。
(3)X试剂可以是___,尾气处理选用___(填序号,试剂不重复使用)。
a.H2O b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.饱和Na2SO3溶液
B中X试剂发生反应的离子方程式为____________________________________。
(4)蒸馏时应该选择下列仪器_____(填序号),实验过程中应控制温度为_________时收集液溴。
【答案】 液 水 黄绿色 d c Br2+H2O+SO32-=2Br-+SO42-+2H+ ①③⑤⑥⑦ 59℃
【解析】Ⅰ.(1)根据溴的状态以及液溴易挥发分析;
Ⅱ.(2)根据氯气是黄绿色气体分析;
(3)根据氯气、溴的性质分析判断;
(4)根据蒸馏装置选择仪器,根据溴的沸点控制蒸馏时的温度。
Ⅰ.(1)溴在常温下为液态,液溴易挥发,密度大于水,微溶于水,所以保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量水进行水封。
Ⅱ.(2)氯气与溴离子反应生成溴单质,由于氯气是黄绿色气体,因此当反应完成时,A中液面上方出现黄绿色气体时即可判断步骤①中反应已经结束;
(3)溴检验氧化性,能够与亚硫酸钠反应,因此可以用饱和亚硫酸钠溶液吸收溴,反应的离子方程式为Br2+H2O+SO32-=2Br-+SO42-+2H+,答案选d;溴、氯气都有毒,可用碱液吸收,答案选c;
(4)蒸馏操作的主要仪器是:带铁圈的铁架台,酒精灯,石棉网,蒸馏烧瓶,温度计,冷凝管,牛角管,锥形瓶,所以选择的仪器有①③⑤⑥⑦;蒸馏实验依据的是液体的沸点不同分离物质,所以实验中应控制的关键实验条件为温度,Br2的沸点为58.78℃,则应该控制温度在59℃(或58.8℃)。
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【题目】甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:
(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下:①CH(g)+1/2O
(g)══CO(g)+2H
(g) ΔH1=-35.6kJ·mol
,试判断常温下,上述反应能否自发进行:___________(填”能”或”否”)。
有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH(g)+2O
(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-890.3kJ·mol
;
③CH(g)+CO
(g)=2CO(g)+2H
(g) ΔH3=+247.3kJ·mol
,请结合以上三个反应与条件写出CH4和H2O(g)生成CO和H2的热化学反应方程式:________________________________。
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/( mol ·/L-1) | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为_______________。
(3)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①b处电极上发生的电极反应式是_____________________________。
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH___________(填写“变大”、“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度___________________。
③若完全反应后,装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_________L (标准状况下)。