题目内容
【题目】甲苯（
）是一种重要的化工原料，能用于生产苯甲醛（
）、苯甲酸（
）等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质，请回答：
注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂，再加入2mL甲苯和一定量其它试剂，搅拌升温至70℃，同时缓慢加入12mL过氧化氢，在此温度下搅拌反应3小时。
（1）装置a的名称是_____，主要作用是________。三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______。
（2）经测定，反应温度升高时，甲苯的转化率逐渐增大，但温度过高时，苯甲醛的产量却有所减少，可能的原因是_________。
（3）反应完毕，反应混合液经过自然冷却至室温后，还应经过__________、________（填操作名称）等操作，才能得到苯甲醛粗产品。
（4）实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时，会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。
①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸，正确的实验步骤是______（按步骤顺序填字母）。
a．对混合液进行分液 b．过滤、洗涤、干燥
c．水层中加入盐酸调节pH=2 d．与适量碳酸氢钠溶液混合振荡
②若对实验①中获得的苯甲酸（相对分子质量为122）产品进行纯度测定，可称取2.500g产品，溶于200mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.00mL于锥形瓶，滴加2～3滴酚酞指示剂，然后用预先配好的0.1000 mol/L KOH标准液滴定，到达滴定终点时消耗KOH溶液18.00mL。产品中苯甲酸的质量分数为_______（保留一位小数）。下列情况会使测定结果偏低的是____（填字母）。
a．滴定终了俯视读取数据 b．KOH标准液长时间接触空气
c．配制KOH标准液时仰视定容 d．将指示剂换为甲基橙溶液
【答案】球形冷凝管 冷凝回流，防止甲苯的挥发而降低产品产率 
+2H2O2
+3H2O H2O2在较高温度时分解速度加快，使实际参加反应的H2O2减少影响产量 过滤 蒸馏 dacb 87.8﹪ ad
【解析】
(1)由仪器a结构可知为球形冷凝管，甲苯挥发会导致产率降低；三颈瓶中甲苯被过氧化氢氧化生成苯甲醛，同时还生成水；
(2)根据温度过高时过氧化氢分解分析解答；
(3)反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，先过滤分离固体催化剂，再利用蒸馏的方法分离出苯甲酸；
(4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时，会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸；
①先与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠，再分液分离，水层中加入盐酸得到苯甲酸晶体，最后过滤分离得到苯甲酸；
②苯甲酸的物质的量等于消耗KOH物质的量，再计算产品中苯甲酸的质量分数；
a．滴定时俯视读取耗碱量，会使KOH溶液体积读数偏小；
b．KOH标准液长时间接触空气，会吸收二氧化碳步骤转化为碳酸钾，导致消耗氢氧化钾溶液体积偏大；
c．配置KOH标准液时仰视定容，液面在刻度线上方，配制标准液的体积偏大、浓度偏小，导致滴定时消耗KOH溶液体积偏大；
d．将酚酞指示剂换为甲基橙溶液，终点时溶液呈酸性，消耗氢氧化钾溶液体积偏小。
(1)由仪器a结构可知为球形冷凝管，甲苯挥发会导致产率降低，冷凝回流，防止甲苯挥发导致产率降低；三颈瓶中甲苯被过氧化氢氧化生成苯甲醛，同时还生成水，反应方程式为：
；
(2)温度过高时过氧化氢分解速度加快，实际参加反应的过氧化氢质量减小，苯甲醛的产量却有所减少；
(3)反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，先过滤分离固体催化剂，再利用蒸馏的方法分离出苯甲酸；
(4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时，会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸；
①先与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠，再分液分离，水层中加入盐酸得到苯甲酸晶体，最后过滤分离得到苯甲酸，再洗涤、干燥得到苯甲酸，故正确的操作步骤是：dacb，故答案为：dacb；
②若对实验①中获得的苯甲酸产品进行纯度测定，可称取2.500g产品，溶于200mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.00mL于锥形瓶，滴加2～3滴酚酞指示剂，然后用预先配好的0.1000mo/L KOH标准液滴定，到达滴定终点时消耗KOH溶液18.00mL；苯甲酸的物质的量等于消耗KOH物质的量，则2.500g产品中苯甲酸为0.018L×0.1mol/L×
×122g/mol=2.196g，产品中苯甲酸的质量分数为
×100%=87.8%；
a．滴定时俯视读取耗碱量，会使KOH溶液体积读数偏小，计算苯甲酸的质量偏小，测定结果偏低，故a正确；
b．KOH标准液长时间接触空气，会吸收二氧化碳步骤转化为碳酸钾，导致消耗氢氧化钾溶液体积偏大，测定结果偏高，故b错误；
c．配置KOH标准液时仰视定容，液面在刻度线上方，配制标准液的体积偏大、浓度偏小，导致滴定时消耗KOH溶液体积偏大，测定结果偏高，故c错误；
d．将酚酞指示剂换为甲基橙溶液，终点时溶液呈酸性，消耗氢氧化钾溶液体积偏小，测定结果偏低，故d正确；
故答案为ad。
【题目】NO2和N2O4的相互转化2NO2(g)
N2O4(g)是高中乃至大学讨论化学平衡问题的常用体系。请回答：
Ⅰ. 将N2O4 (g)转化为N2O4(l)，可用来制备硝酸。
（1）已知2NO2(g)N2O4(g) △H1 2NO2(g)N2O4(l) △H2
下列能量变化示意图正确的是____________。
A. 
B. 
C. 
（2）NO2和N2O4物质的量之比为1:1与O2和H2O恰好完全反应的化学方程式为_____。
Ⅱ. 对于2NO2(g)N2O4(g)反应体系，标准平衡常数Kθ=
，其中Pθ为标准压强(1×105 Pa)，P(N2O4)和P(NO2)为各组分平衡分压(平衡分压=总压×物质的量分数）。
（1）若起始NO2的物质的量设为1mol，反应在恒定温度和标准压强下进行，N2O4的平衡产率为0.75，则Kθ=____________。
（2）利用现代手持技术传感器可以探究压强对2NO2 (g) N2O4 (g)化学平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。
①B点时NO2的转化率为____________。
②E、H两点对应气体的平均相对分子质量ME __________MH（填“<、>或=”）。
Ⅲ. 已知反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是通过下面两步完成的：
反应①：2NO(g)N2O2(g) △H1<0（快） v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)
反应②：N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) △H2<0（慢） v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)
某科研小组测量出反应②的部分实验数据如下表所示：
c(N2O2)/ mol/L | c(O2)/ mol/L | ν2正/ mol·L-1·s-1 |
0.010 | 0.010 | 1.75×10-6 |
0.030 | 0.020 | 1.05×10-5 |
x | 0.060 | 1.05×10-5 |
（1）根据上表中的有关数据计算：x=________。
（2）若①、②两反应的正、逆反应速率常数分别用k1正、k2逆、k2正、k2逆表示，则2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K=____（用速率常数表示）；反应达到平衡后升高温度，在新平衡建立前，体系内c(N2O2)的大小变化趋势是逐渐_____。
【题目】某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。
已知Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示：
请回答下列问题：
（1）已知25℃时，Cu (OH)2的Ksp=4.0×10-20调节溶液pH到4.0时，溶液C中Cu2＋的最大浓度为____________mol·L1。
（2）在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是________(填序号)。
（3）溶液A中所含溶质为__________________________；物质X应选用________(填序号)。
A.氯水 B.双氧水 C.铁粉 D.高锰酸钾
（4）从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为______________________________。
（5）用“间接碘量法”可以测定溶液A(不含能与I－发生反应的杂质)中Cu2＋的浓度。过程如下：
第一步：移取10.00 mL溶液A于100 mL容量瓶中，加水定容至100 mL。
第二步：取稀释后溶液20.00 mL于锥形瓶中，加入过量KI固体，充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步：以淀粉溶液为指示剂，用0.050 00 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定，前后共测定三次，达到滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表：
(已知：I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-)
滴定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
滴定前读数(mL) | 0.10 | 0.36 | 1.10 |
滴定后读数(mL) | 20.12 | 20.34 | 22.12 |
①CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
②滴定终点的现象是____________________________________________________________。
③溶液A中c(Cu2＋)＝________mol·L－1。
（6）利用氧化铜和无水硫酸铜按下图装置，持续通入X气体，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体且该液体有刺激性气味，则X气体是___________(填序号)，写出其在a处所发生的化学反应方程式___________________________________________。
A．H2
B．CH3CH2OH（气）
C．N2
