题目内容
氯气是重要的化工原料。
(1)氯气溶于水得到氯水,氯水中存在下列反应:Cl2 + H2O H++Cl-+ HClO,其平衡常数表达式为K= 。
(2)工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉,化学反应方程式是 。流程如下图所示,其主要设备是氯化塔,塔从上到下分四层。
将含有3%~6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是 。处理从氯化塔中逸出气体的方法是 。
(3)某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气,研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多,产生KClO3的离子方程式是 ,其原因可能是 ,由此可知(2)中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生。
(1)[c(H+)·c(Cl-)·c(HClO)]/c(Cl2)
(2)2Ca(OH) 2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
充分接触(或充分吸收) 用碱液吸收(或石灰乳或碱石灰或氢氧化钠溶液等)
(3)6OH-+3Cl2=5Cl-+ ClO3-+3H2O 反应放热使温度升高所致
解析试题分析:(2)熟石灰从塔顶喷洒从上向下,氯气从塔的最底层通入从下向上,氯气和熟石灰充分接触、混合,使其反应充分进行;氯气与碱反应,所以用碱液吸收;(3)氯化塔设计为四层是为了增大散热面积,防止反应过程产生的热量使体系温度升高,副反应增多。
考点:考查基本化学用语、工业流程中条件的控制等内容。
请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯制备高纯硅的化学方程式: ____________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和另一种物质,配平后的化学反应方程式为___________________________;还原过程中若混入可能引起的后果是____________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是_________ (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 |
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维 |
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高 |
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入稀硝酸,振荡。写出实验现象并给予解释 。
硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,有剧毒;存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
资料:① H2S可溶于水(约1:2),其水溶液为二元弱酸。 ② H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。 ③ H2S在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。 |
回答下列问题:
① A中有黑色沉淀(CuS)产生,A中发生反应的化学方程式为_________________。
② B中的现象是_________。
③ C中只有浅黄色沉淀产生,且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为_____。
④ D中盛放的试剂可以是____________(填标号)。
a. 水 b. 盐酸 c. NaCl溶液 d. NaOH溶液
(2)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件,小组同学又设计了下列实验。
| 实验操作 | 实验现象 |
实验1 | 将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合 | 无明显现象 |
实验2 | 将H2S通入Na2SO3溶液中 | 未见明显沉淀,再加入少量稀硫酸,立即产生大量浅黄色沉淀 |
实验3 | 将SO2通入Na2S溶液中 | 有浅黄色沉淀产生 |
已知:电离平衡常数:H2S Ka1 =1.3×10-7;Ka2 = 7.1×10-15
H2SO3 Ka1 =1.7×10-2;Ka2 = 5.6×10-8
① 根据上述实验,可以得出结论:在_________条件下,+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______(填序号)。
A | B | C | D |
(3)文献记载,常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管,请设计简单实验,通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_______。
(15分)
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
操作 | 现象 |
a.用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸,加热。 | |
b.把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。 | 红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。 |
① 碳与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有 性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水,气体X的化学式是 。
(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象;同学乙猜测NO2可能具有助燃性,木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,该反应生成两种物质的量相等的正盐,写出反应的化学方程式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验 。
③ 通过实验探究,你认为甲、乙同学的预测是否合理,请简述理由 。
氨气是化学工业上应用非常广泛的物质。下面仅是它在两方面的重要用途。
“侯氏制碱法”的发明为振兴中国化工工业做出了重要贡献。制碱法的第一步反应是向饱和氨化盐水中通入二氧化碳,该反应可表示为:NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl
现在45℃时,取117g食盐配制成饱和溶液,向其中通入适量氨气后,再向其中通入二氧化碳,使反应进行完全。试计算并回答下列问题(计算结果取三位有效数字)(有关物质的溶解度数据如表,单位:g/100g水)。
| NaCl | NaHCO3 | NH4Cl |
10℃ | 35.8 | 8.15 | 33.0 |
45℃ | 37.0 | 14.0 | 50.0 |
(1)117g食盐理论上可以制取纯碱 g;
(2)45℃反应完毕后,有晶体析出;溶液中剩余水 g,析出晶体的质量 g。
(3)过滤除去析出的晶体后再降温至10℃,又有晶体析出,计算所析出晶体的质量共 克
工业制硝酸也是氨气重要用途之一,反应如下:
4NH3+5O2→4NO+6H2O 2NO+O2→2NO2 3NO2+H2O→2HNO3+NO
将a mol的NH3与b mol的O2混合后,充入一密闭容器,在Pt存在下升温至700℃,充分反应后,冷却至室温。
(4)请讨论b∕a的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量,将结果填于下表中:
b∕a的取值范围 | 溶质 | 溶质物质的量 |
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—— | —— | |
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S2C12是一种金黄色易挥发的液体,常用作橡胶硫化剂。某化学兴趣小组拟设计实验制备少量的S2C12,査阅资料知S2Cl2在水中易发生歧化反应(一部分硫元素化合价升高,另一部分化合价降低)。加热条件下硫单质和干燥、纯净的Cl2反应即可生成S2C12,反应的化学方程式为:2S+Cl2S2Cl2。
反应涉及的几种物质的熔沸点如下:
物质 | S | S2Cl2 |
沸点/℃ | 445 | 138 |
熔点/℃ | 113 | -76 |
回答下列问题:
(1)连接好实验装置后的第一步实验操作是______。
(2)实验中需要加热的仪器是 (填写字母)
(3)装置B、C中的试剂分别是 。
(4)装置D中仪器a的作用是 。
(5)反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是____________。
(6)若实验过程中缺少C装置,发现产品浑浊不清,请用化学方程式表示其原因____________。
(7)实验完毕,小组中的一位同学把剩余浓盐酸倒入E烧杯中,发现有黄绿色剌激性气体产生。用离子方程式表示产生该现象的原因____________。