题目内容
【题目】某校学生用下图所示装置进行实验。以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。
请回答下列问题:
(1)写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式____________________________,其中冷凝管所起的作用为导气和________,Ⅳ中球形干燥管的作用是__________。
(2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。Ⅲ中小试管内苯的作用是_________________________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是______________________。
(4)纯净的溴苯是无色油状的液体,这个装置制得的溴苯呈褐色,原因是里面混有溴,将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用______洗涤,振荡,分液;③再用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水氯化钙干燥⑤蒸馏。
【答案】 冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气) 防倒吸 吸收溴蒸气 III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 NaOH溶液
【解析】
本题主要考查溴苯的制备与分离实验。苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,由于液溴易挥发,会干扰溴化氢的检验,需要利用苯除去溴。利用氢氧化钠溶液吸收尾气,由于溴化氢极易溶于水,需要有防倒吸装置,根据生成的溴苯中含有未反应的溴,选择合适的分离提纯方法,据此作答。
(1)装置Ⅱ中发生的主要化学反应是苯和液溴的取代反应,反应的化学方程式为:;由于苯和液溴易挥发,则其中冷凝管所起的作用为冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气);由于溴化氢极易溶于水,则Ⅳ中球形干燥管的作用是防倒吸;
(2)III中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰溴离子检验;
(3)因从冷凝管出来的气体为溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,因此能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是:III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀;
(4)因制得的溴苯中含有溴,通过用蒸馏水洗涤,振荡,分液后,有机层中含有溴单质,因溴苯不与水和NaOH溶液反应,且不溶于水,故可加入NaOH溶液将溴反应掉,再次后续操作,从而除去溴苯中的溴,以此得到较纯净的溴苯。
【题目】用Cl2生产含氯有机物时会产生HCl,利用如下反应可实现氯的循环利用。4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)在2L密闭容器中进行该反应,在不同时间测得实验数据如下表:
物质 物质的量 (mol) 时间 | HCl(g) | O2(g) | H2O(g) | Cl2(g) |
0min | 4 | 1 | 0 | 0 |
2min | 1.2 | 0.3 | 1.4 | |
3min | 1.2 | 0.3 | 1.4 | |
4min | 1.0 | 0.35 | 1.5 |
(1)计算0~2min内Cl2的平均生成速率___________________。 该反应合适的温度范围是380~440℃,选择该温度范围可能的原因是:①加快反应速率;②_______________________________。
(2)工业上用传感器检测反应容器中的气体压强,当压强保持不变时,表面反应已达平衡。能通过检测压强判断反应是否达到平衡状态的理由是__________________________。
(3)实验时,在3~4min之间改变了某一条件造成平衡移动。表中数据说明平衡向____移动(填“左”或“右”);达到新平衡后,与原来相比平衡常数_______(填“变大”、“变小”、“不变”)。
(4)Cl2也可用于制备新型净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)。配平制备反应的化学方程式___Fe(NO3)3+___NaOH+___Cl2→___Na2FeO4+___NaNO3+___NaCl+___H2O若反应消耗3.36L Cl2(标准状况),则转移电子的数目是________。
(5)用Na2FeO4杀菌消毒的优点是还原产物具有净水作用,缺点是还原产物会对铁制水管造成腐蚀,造成腐蚀的原理有________________________________________。
【题目】下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,用排水法收集气体 | HX放出的氢气多且反应速率快 | 酸的强弱:HX<HY |
B | 向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴2滴0.1 mol/L ZnSO4溶液;再滴2滴0.1 mol/L CuSO4 | 先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀 | 溶度积(Ksp):ZnS>CuS |
C | 向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固体 | 溶液颜色变浅 | FeCl3+3KSCNFe(SCN)3 +3KCl平衡向逆反应方向移动 |
D | 常温下,用pH计分别测定饱和NaA溶液和饱和NaB溶液的pH | pH:NaA>NaB | 常温下酸性:HA﹤HB |
A. A B. B C. C D. D
【题目】实验室模拟侯氏制碱法原理,可以制备一些常见的化合物。
i. 30℃时,向饱和NaCl溶液中加入NH4HCO3细粉,制备NaHCO3晶体。
(1)已知30℃时几种盐的溶解度为:
物质 | NaCl | NH4HCO3 | NaHCO3 | NH4Cl |
S(g/100gH2O) | 36.3 | 27.0 | 11.1 | 41.1 |
书写化学方程式_______________________。根据反应原理结合信息解释NaHCO3易析出的原因__________________________。
(2)过滤出NaHCO3晶体后,为继续分离滤液中的物质,设计如图装置。左侧发生装置可制取氨气,原因是_____________。一段时间后,试管中析出白色晶体为_______。用冰水浴降温目的是_____________。
ii. 制取(NH4)2SO4晶体的流程如下:
(3)“转化”步骤中CO2不宜过量,原因是__________________。
(4)操作I和II所需的实验步骤顺序是____________(选填编号,可重复选择)。
a. 蒸发浓缩 b. 蒸馏 c. 过滤 d. 萃取 e. 分液 f. 冷却结晶
(5)为测定某硫酸铵样品(杂质为碳酸铵)纯度。先准确称取5.000g样品溶于水,加入足量的_______,再加入足量BaCl2溶液充分反应后过滤、洗涤沉淀并烘干至恒重,最终所得固体为8.155g。则硫酸铵样品的纯度为___________。