题目内容
【题目】四氯化锡常作有机合成的催化剂。实验室用熔融的锡(熔点为231.9 ℃)与氯气反应制备SnCl4。装置如图所示(加热装置省略)。
已知:①SnCl4、SnCl2有关物理性质如表:
物质 | 颜色、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
SnCl2 | 无色晶体 | 246 | 623 |
SnCl4 | 无色液体 | -33 | 114 |
②SnCl4在空气中极易水解生成SnO2·xH2O。
③在常温下,用KClO3和浓盐酸反应制备氯气。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:_____。
(2)下列说法不正确的是____。(填字母)
A.F和C中试剂相同,E中的冰水冷却产品
B.导管L平衡气压,使浓盐酸顺利下滴
C.先通入氯气,当D充满黄绿色气体时加热烧瓶
D.除去产品中氯气的方法是加入SnCl2溶液
(3)用化学方程式表示拆去F装置对实验的影响:_____。
(4)F和G装置可以用下列装置代替的是____。(填代号)
(5)加热D使锡熔融后需要继续加热,其一为了加快锡与氯气反应,其二为了____。
(6)测定产品纯度。取ag产品溶于少量浓盐酸,加入蒸馏水稀释至250mL。取20mL稀释溶液于锥形瓶,滴加几滴淀粉溶液,用cmol·L-1I2溶液滴定至终点,消耗滴定溶液VmL。
①该产品中SnCl2含量为___%。(滴定反应:Sn2++I2=Sn4++2I-)
②若操作时间过长、振荡剧烈,测得产品中SnCl4含量___(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O D SnCl4+(2+x)H2O=SnO2·xH2O+4HCl↑ Ⅰ 使SnCl4气化 偏高
【解析】
此题为综合性实验题,包含物质的制备、提纯、分离、收集、尾气处理,需要掌握常用的基本试验方法。还涉及了纯度计算和误差分析。
(1)氯酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应反应生成氯化钾、氯气、水,方程式为KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O。
(2)A.C中浓硫酸用于干燥氯气,F中浓硫酸吸收氢氧化钠溶液中挥发出来的水蒸气,A项正确;
B.导管L连通分液漏斗与烧瓶,确保浓盐酸在重力作用下顺利下滴,B项正确;
C.先通入氯气,排尽装置内空气,避免空气与锡反应,C项正确;
D.四氯化锡遇水剧烈反应,除去产品中氯气的方法是,加入锡,继续蒸馏,D项错误。
(3)四氯化锡遇水蒸气发生水解反应并放出氯化氢,方程式SnCl4+(2+x)H2O=SnO2·xH2O+4HCl↑。
(4)F、G装置用于吸收尾气中氯气,避免水蒸气与四氯化锡反应。Ⅰ装置中碱石灰用于吸收氯气、水蒸气,符合题意;Ⅱ装置不能吸收氯气,不符合题意;Ⅲ装置中水蒸气会进入E装置,不符合题意。
(5)依据四氯化锡的沸点、锡的熔点知,加热使锡熔化。继续加热使四氯化锡变成蒸气导入收集瓶中。
(6),
。
振荡剧烈、操作时间长,可能发生反应:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O,2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O,结果氯化亚锡消耗I2量减小,测得氯化亚锡含量降低,而四氯化锡含量偏高。
【题目】元素周期表中第三周期包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 8种元素。请回答下列问题:
(1)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_______,该分子构型为_________。
(2)第三周期8种元素按单质熔点(℃)大小顺序绘制的柱形图(已知柱形“1”代表Ar)如图所示,则其中“2”原子的结构示意图为____________,“8”原子的电子排布式为________________。
(3)氢化镁储氢材料的晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,则该晶体的化学式为__________,晶胞的体积为__________cm3(用ρ、NA表示,其中NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)实验证明:KCl、MgO、CaO三种晶体的结构与NaCl晶体的结构相似,已知NaCl、KCl、CaO晶体的晶格能数据如下表:
晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3401 |
则KCl、MgO、CaO三种晶体的熔点从高到低的顺序是________________。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最近且等距离的Mg2+有________个。
(5)噻吩( )广泛应用于合成医药、农药、染料工业。
①噻吩分子中含有_______个σ键,分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则噻吩分子中的大π键应表示为______________。
②噻吩的沸点为84℃,吡咯()的沸点在129~131℃之间,后者沸点较高,其原因是__________________________________。
(6)Si、C和O的成键情况如下:
化学键 | C—O | C===O | Si—O | Si===O |
360 | 803 | 464 | 640 |
C和O之间易形成含有双键的CO2分子晶体,而Si和O之间则易形成含有单键的SiO2原子晶体,请结合数据分析其原因:_______________________________________________________
【题目】近年来甲醇用途日益广泛,工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应,在2L密闭刚性的容器内,加入物质的量之比为的和,400℃时反应:
体系中随时间的变化如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
(1)用表示从0~2s内该反应的平均速率_______________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是_______________。
a. b.容器内压强保持不变
c. d.容器内密度保持不变
(3)达到平衡时,甲醇在平衡体系中的体积分数为__________(保留小数点后一位)。
(4)与的反应可将化学能转化为电能,若用硫酸做电解质溶液形成原电池,应通入电池的_________极(“正”、“负”),且正极的电极反应式为_____________。