题目内容
【题目】氯化苄(C6H5CH2Cl)是一种重要的有机化学原料。工业上采用甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄。
(1)写出实验室制取氯气的化学方程式___。
(2)用下列方法分析氯化苄粗产品的纯度。
步骤1:称取5.11g样品于烧瓶中,加入200.00mL4mol/L氢氧化钠溶液共热,冷却至室温。加入 200.00mL4mol/L硝酸,一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00 mL 的容量瓶中,加水定容。
步骤Ⅱ:从能瓶中各収25.00 mL溶液于三只锥形瓶中,各加入25.00 mL0.2000mol/L硝酸银溶液。
歩骤Ⅲ:以硫酸铁铵作指示剂,用0.2000 mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,所得滴定数据如下表。
①加入硝酸的目的是_________。
②在步骤Ⅲ操作中,判断达到滴定终点的现象是_______。
③该样品中氯化苄的质量分数(写出计算过程)__________。
④上述测定结见迎常商于氯化苄中筑元素的理论含量,原因是_______。
【答案】MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH—对下一步的干扰 当滴入最后一滴NH4SCN溶液,溶液变为红色,且半分钟内不褪色 126.5g·mol-1×(0.2000 mol·L-1×0.0250L﹣0.2000 mol·L-1×0.01000L)×10÷5.11g×100%=74.27% 甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高
【解析】
(1)实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制取氯气;
(2)①加入硝酸会中和氢氧化钠溶液,防止氢氧根离子干扰离子检验;
②硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,滴入最后一滴溶液变血红色且半分钟不变说明反应达到终点;
③结构氯元素守恒计算,利用NH4SCN+AgNO3═AgSCN↓+NH4NO3计算剩余的硝酸银,利用硝酸银溶液在溶质物质的量减去剩余的硝酸银物质的量得到生成氯化银沉淀的物质的量,氯元素守恒得到氯化苄物质的量,据此计算;
④甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,氯气、氯化氢会干扰氯离子的测定。
(1)实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制取氯气,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)①用硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,计算得到,若氢氧根离子存在会生成氢氧化银沉淀,干扰数值的测定,加入硝酸的目的是:中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH-对下一步的干扰;
②硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,滴入最后一滴溶液变血红色且半分钟不变说明反应达到终点,判断达到滴定终点的现象是:当滴入最后一滴,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色;
③称取5.11g样品于烧瓶中,加入200.00mL4mol/L氢氧化钠溶液共热,冷却至室温;加入200.00mL4mol/L硝酸,一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL的容量瓶中,加水定容,从容量瓶中各取25.00mL溶液于三只锥形瓶中,各加入25.00mL0.2000mol/L硝酸银溶液,第三次测定结果误差较大,NH4SCN溶液体积读数取平均值为:=10.00ml,过量的硝酸银物质的量=0.2000mol/L×0.0100L,则与氯离子反应的硝酸银物质的量=0.2000mol/L×0.02500L-0.2000mol/L×0.0100L,250.00ml溶液中与氯离子反应的硝酸银物质的量=(0.2000mol/L×0.02500L-0.2000mol/L×0.0100L)×
,称取5.11g样品中氯化苄的质量分数=
×100%=74.27%;
④上述测定结果通常高于氯化苄中氯元素的理论含量,原因是:甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高,
故答案为:甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高。
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【题目】(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
②上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2/span>)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)