题目内容
【题目】如图所示,将仪器A中的浓盐酸滴加到盛有MnO2的烧瓶中,加热后产生的气体依次通过装置B和C,然后再通过加热的石英玻璃管D(放置有铁粉)。请回答:
(1)仪器A的名称是________,烧瓶中反应的化学方程式是_____________________。
(2)装置B中盛放液体是___,气体通过装置B的目的是__________________,装置C中盛放的液体是_________。
(3)D中反应的化学方程式是__________________________________________。
(4)烧杯E中盛放的液体是_____,反应的离子方程式是___________。
(5)资料表明D中产物有以下性质:①受热易升华,冷却后易凝华;②遇H2O(g)剧烈反应.为收集D中产物,在D与E之间,除增加收集装置外,还需要增加__装置。
【答案】分液漏斗 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 饱和NaCl溶液 吸收氯气中混有的杂质HCl 浓硫酸 2Fe+3Cl22FeCl3 氢氧化钠溶液 Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O 干燥
【解析】
实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,因浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,要得到纯净的氯气,应除去氯化氢和水蒸气,可以依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶进行除杂,氯气与铁在加热条件下反应生成氯化铁,氯气有毒,直接排放到空气中能够污染空气,应进行尾气处理,氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,可以选择氢氧化钠溶液吸收过量的氯气。
(1)仪器A的名称是分液漏斗;烧瓶中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:分液漏斗;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)浓盐酸具有挥发性,所以制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,要得到纯净的氯气,应除去氯化氢和水蒸气,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,氯化氢易溶于水,所以选择盛有饱和食盐水的B装置除去氯化氢,浓硫酸具有吸水性,可以干燥氯气,所以选择盛有浓硫酸的洗气瓶C除去水蒸气,故答案为:饱和NaCl溶液;吸收氯气中混有的杂质HCl;浓硫酸;
(3)装置D中氯气和铁共热发生化合反应生成氯化铁,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为:2Fe+3Cl22FeCl3;
(4)氯气有毒,直接排放到空气中能够污染空气,应进行尾气处理,氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应离子方程式:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O,可以选择氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,故答案为:NaOH溶液;Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;
(5)由题给资料可知反应生成的氯化铁①受热易升华,冷却后易凝华;②遇H2O(g)剧烈反应,则制备时需要防止水蒸气进入装置D,为收集D中产物,在D与E之间,除增加收集装置外,还需要增加干燥装置,防止装置E中水蒸气进入,故答案为:干燥。
【题目】合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①写出工业合成氨的化学方程式_________。
②由上表数据可知该反应为放热反应,理由是_________。
③理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是_________。(填序号)
a. 增大压强 b. 使用合适的催化剂
c. 升高温度 d. 及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1_____P2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)获取。T℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1
①平衡时CO的转化率为_________。
②该温度下反应的平衡常数K值为_________。