题目内容
【题目】CH3Cl常温下是气体,难溶于水,易溶于乙醚等有机溶剂。实验室可用下图制备CH3Cl,制备装置的分液漏斗和烧瓶分别盛装甲醇和浓盐酸。
(1)CH3Cl 的电子式为____________________。
(2)某学生在关闭活塞X的情况下做此实验发现,收集到一定量气体产物所消耗的甲醇和浓盐酸混合液的量比正常情况下多(装置气密性良好)? 的原因:__________________________。
(3)该装置制备CH3Cl 的方程式为_________________________。
(4)由ZnCl2·6H2O晶体制得无水ZnCl2的实验方法是________________________。
(5)该装置存在缺陷:______________________________,若要检验CH3Cl 中Cl元素需进行的操作是_____________________。
(6) 某化学兴趣小组为了探究CH3Cl与CH4的稳定性差别,设计实验验证CH3Cl能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化。已知生成物中含两种气体产物:将CH3Cl制备装置中产生的气体依次通过________________(填序号),若观察到__________________,则证明CH3Cl稳定性弱于CH4。
A.酸性高锰酸钾溶液 B.蒸镏水 C.NaOH 溶液
【答案】 甲醇的沸点较低,受热易挥发使一部分甲醇未反应而逸出,使实际产量少,浓HCl易挥发 CH3OH + HCl(浓)CH3Cl↑+H2O 在干燥的HCl气流中加热 打开止水夹X,CH3Cl与装置e中的NaOH溶液常温下反应很慢且不充分,排出室外依然会污染空气,需加热才可使反应几乎完全进行 打开止水夹X,将e装置加热一段时间后,向其中加入稀硝酸,再加硝酸银溶液,若看到白色沉淀,则证明该有机物含氯元素,反之则不含 BAC 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去
【解析】(1)一氯甲烷就是用一个氯原子代替甲烷分子中的一个氢原子,所以电子式为。
(2)甲醇沸点较低,受热时易挥发,盐酸也是挥发性酸,致使一部分未反应而逸出,所以收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇和浓盐酸的混和液的量比正常情况下多。
(3)在催化剂的作用下,甲醇和氯化氢发生取代反应生成一氯甲烷,反应的化学方程式使CH3OH+HClCH3Cl+H2O。
(4)在加热ZnCl2晶体时可选择通入干燥的HCl气体抑制其水解。
(5)一氯甲烷不溶于水,所以和氢氧化钠的反应较慢,用氢氧化钠溶液常温下进行和一氯甲烷的反应并不合理。检验氯元素应该将其转化为氯离子,再用硝酸银检验,所以要将一氯甲烷在加热条件下和氢氧化钠反应,生成氯化钠,再用硝酸酸化,加入硝酸银检验。
(6)将制备装置中产生的气体通过蒸馏水除去挥发的甲醇和HCl,再过高锰酸钾溶液(氧化一氯甲烷),氢氧化钠溶液(吸收反应生成的酸性气体Cl2、CO2)。如果高锰酸钾溶液褪色,说明一氯甲烷可以被高锰酸钾氧化,而甲烷不会被氧化,说明一氯甲烷不稳定。
【题目】CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气,为减少对环境造成的影响,发电厂试图采用以下方法将其资源化利用,重新获得燃料或重要工业产品。
(1)CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下,向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2,在催化剂的作用下发生反应:CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) ;ΔH = a kJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表:
t/min | n(CO)/mol | n(Cl2)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
1 | 0.90 | |
2 | 0.80 | |
4 | 0.20 |
①反应0~2min末的平均速率v(COCl2)=______mol/(L·min)。
②在2min~4min间,v正(Cl2) _________v逆(CO) (填“>”、“=”或“<”), 该温度下K = _____。
③ 已知X、L可分别代表温度或压强,下图表示L一定时,CO的 转化率随X的变化关系。
X代表的物理量是 __________;a_____ 0 (填“>”,“=”,“<”)。
(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体: 2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2 (g) ;ΔH=-748 kJ·mol-1
①一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。温度高于710K时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是 ________________ 。
②已知:测定空气中NO和CO 含量常用的方法有两种:方法1:电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示,则工作电极的反应式为________________。方法2:氧化还原滴定法。用H2O2溶液吸收尾气、将氮氧化物转化为强酸,用酸碱中和滴定法测定强酸依度。写出NO 与H2O2溶液反应的离子方程式:________________________________。
(3)NO2 会污染环境,可用Na2CO3 溶液吸收NO2 并生成CO2,已知9.2g NO2气体和Na2CO3 溶液完全反应时转移电子0.1mol,恰好反应后,使得溶液中的CO2完全逸出,所得溶液呈弱碱性,则溶液中存在的所有离子浓度大小关系是_____________________。