题目内容

【题目】本题为《化学反应原理(选修4)》选做题。

化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:

(1)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色,则该溶液呈_____性,原因是___________;(用离子方程式表示)

(2)在常温下将pH=2的盐酸10mL加水稀释到1L,则稀释后的溶液的pH值等于___________;

(3)已知在H2S溶液中存在下列平衡:H2SHS-+H+

向H2S溶液中加入NaOH固体时,(不考虑温度变化)电离平衡向______移动,(填“左”或“右”)c(H+)_________(填“增大”、“减小”或“不变”)

向H2S溶液中加入NaHS固体时,电离平衡向______移动,(填“左”或“右”)c(S2-)_________(填“增大”、“减小”或“不变”)

(4)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图1所示.则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)

(5)难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡。某MgSO4溶液里c(Mg2+)=0.002molL-1,如果生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于________;(该温度下Mg(OH)2的Ksp=2×10-11)

【答案】(1) CO32-+H2OHCO3-+OH-

(2)4

(3) 减小 增大

(4) B (5) 10

【解析】

试题分析:(1)酚酞遇碱变红色,该溶液呈红色说明是碱性溶液,原因是CO32-水解,发生水解反应的离子反应式为CO32-+H2OHCO3-+OH-

(2)在常温下将pH=2的盐酸10mL加水稀释到1L,则稀释后的溶液的c(H+)==0.0001mol/L=1×10-4mol/L,故pH值等于4;

(3)向H2S溶液中加入NaOH固体时,OH-中和电离平衡中的H+,促进电离平衡向右移动,(填“左”或“右”)c(H+)减小;

向H2S溶液中加入NaHS固体时,增大HS-浓度,电离平衡向左移动,但溶液中c(S2-)增大;

(4)由于醋酸是弱电解质,与Zn反应同时,电离出H+,所以pH变化较缓慢,所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线.由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4,盐酸中氢离子浓度逐渐减小,但醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,所以醋酸是边反应边电离H+,故消耗的Zn多,所以m1<m2

(5)0.002molL-1MgSO4溶液中c(Mg2+)=0.0002mol/L,沉淀平衡时c(OH-)==mol/L=10-4 mol/L,则c(H+)=10-10 mol/L,所以溶液的pH=-lgc(H+)=10,故应调整溶液pH大于10。

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【题目】(13)乙酸正丁酯是一种水果香味的无色透明液体,常用于调制香料和药物。实验室用正丁醇和乙酸制备,反应原理如下:

CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O

某兴趣小组拟用如图装置制备少量乙酸正丁酯:

步骤1:加料。向干燥的100ml圆底烧瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴浓硫酸(试剂加入顺序未确定),摇匀后,加入几粒沸石。然后安装分水器(先在分水器上端小心加水至分水器支管口处,然后再放出12ml的水)及回流冷凝管。

步骤2:加热回流。通过活塞控制分水器中水层液面的高度。反应完毕,停止加热。

步骤3:冷却(不可以拆卸回流冷凝管)。冷却至室温后,将烧瓶中的混合物与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗中。

步骤4:依次用10ml水,10ml 10%碳酸钠溶液洗至中性(pH=7),再水洗一次,向洗涤后的有机相中加入适量的无水硫酸镁固体。放置一段时间后过滤、蒸馏、收集124126馏分,得产品)

步骤5:用一干燥的小烧杯称产品,重量为29.0g

相关物质的性质如下表:

物质名称

沸点/

熔点/

密度/g·cm3

水中溶解度

正丁醇

117.3

-89.5

0.80

7.1g/100g

乙酸

118

16.6

1.0492

互溶

乙酸正丁酯

126.1

-78

0.8826

1.4g/100g

根据题意完成下列填空:

(1)加料时,三种试剂的加入顺序为

(2)该实验中,冷凝水从 (“a”“b”)口通入,使用分水器的目的是

(3)步骤2中判断反应结束的现象是

(4)步骤3中从分液漏斗中得到酯的操作 ,用10% Na2CO3溶液洗涤有机相,是为了除去有机相中的 (填结构简式)

(5)步骤4中加入无水硫酸镁固体的作用是

(6)实验中正丁醇的转化率为

【题目】(14)己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,能够发生成盐反应、酯化反应等,并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等,己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下:

可能用到的有关数据如下:

实验步骤如下;

I、在三口烧瓶中加入16 mL 50%的硝酸(密度为1.31g/cm3),再加入12粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。

II、水浴加热三口烧瓶至50左右,移去水浴,缓慢滴加56滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在6065之间。

III、当环己醇全部加入后,将混合物用8090水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。

IV、趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。V、粗产品经提纯后称重为5.7g

请回答下列问题:

(1) 仪器b的名称为__________

(2) 向三口烧瓶中滴加环己醇时,要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈导致温度迅速上升,否则.可能造成较严重的后果,试列举一条可能产生的后果:

_________________________________________________________________

(3) 已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为:

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O ;如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应,则相关反应方程式为:

_____________________________________________________________

(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和 洗涤晶体。

(5)粗产品可用 法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为

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