题目内容
【题目】由短周期主族元素X、Y、Z组成的单质(化学式也分别为X、Y、Z)。X为金属,其核外电子数为Y原子序数的2倍,Y的最低负化合价与Z的最高正化合价的数值相等,甲、乙、丙、丁四种均为氧化物,甲和丁为无色的气体,固体甲可用于人工降雨,乙和丙熔点均很高,且它们在一定条件下能发生如下反应,下列说法中正确的是
A. 工业上常用电解乙制备X
B. 甲、乙、丙均能与水发生化合反应
C. X为第二周期IIA族元素,Y和Z位于同一主族
D. X可用于制焰火烟花,Z可用作太阳能电池的材料
【答案】D
【解析】甲、乙、丙、丁四种均为氧化物,甲和丁为无色的气体,固体甲可用于人工降雨,乙和丙熔点均很高,甲是二氧化碳;Y是碳;X为金属,其核外电子数为Y原子序数的2倍,X是镁;乙是氧化镁;碳与二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,丙是二氧化硅、丁是CO,Z是硅;根据以上分析,工业上常用电解氯化镁制备镁,故A错误;二氧化硅与水不反应,故B错误;镁为第三周期IIA族元素,故C错误;镁可用于制焰火烟花,硅可用作太阳能电池的材料,故D正确。
【题目】实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下:
存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯,有关数据如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/ g·cm-3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
实验步骤如下:
取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合液,将混合酸小心加入B中,把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀,在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210 ℃馏分,得到纯硝酸基苯18 g。回答下列问题:
(1)装置B的名称是___________,装置C的作用是____________________。
(2)配制混合液时,________(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入到浓硫酸中,说明理由:____________________________________________。
(3)为了使反应在50~60 ℃下进行,常用的方法是____________。
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是_____________________。
(5)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140 ℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是________________________________。
(6)本实验所得到的硝基苯产率是______________________________。
【题目】实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如图所示:
(1)装置乙的作用是_____________________。
(2)装置丁的作用是吸收污染空气的SO2气体,其反应的离子方程为 。
(3) SO2 气体有漂白性、还原性和氧化性。将SO2 通入氯水中,SO2表现的是________性,化学反应方程式为 。
(4)反应过程中,将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶,若现象为 ,则溶液中的NaOH完全转化为了NaHSO3。
(5)若丙中没有加入品红溶液,则不能准确判断氢氧化钠是否完全转化。现有可供选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管; 2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、l mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO3 和 Na2SO3,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。
实验操作 | 预期现象与结论 |
步骤1:取少量待测液放入试管中,滴加过量lmol/L氯化钡溶液。静置一段时间后,得到滤液A和固体B。 | |
步骤2:往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀,静置后弃去上层清液,向固体滴入2滴(或少量)品红,再 | 若品红褪色(或有气泡),则 |
步骤3: | 若 则 ; 否则 。 |