27.(13分)下列六种化合物(A-F)中含有的元素不多于三种,且分子内所含X、Y元素的质量分数及化合物的部分性质列于下表。
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化合物 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
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ω(x) |
0.1653 |
0.2069 |
0.2781 |
0.4211 |
0.8743 |
0.2089 |
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ω(y) |
0.8347 |
0.7852 |
0.7019 |
0.5338 |
0 |
0.7911 |
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常压下t℃的密度g/cm3 |
1.448 (20℃) |
1.145 (-113℃) |
1.42 (-122℃) |
2.973×10-3 (0℃) |
0.68 (-168℃) |
- |
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沸点/℃ |
57 |
30.4 |
8.3 |
-12 |
-111.8 |
145 |
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熔点/℃ |
-70.4 |
-118 |
-122 |
-130 |
-185 |
3 |
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分子极性 |
非极性 |
极性 |
极性 |
极性 |
非极性 |
- |
根据上表有关信息回答下列问题:
(1) 计算化合物D的相对分子质量。
(2) 确定六种化合物的化学式,写出推理和计算过程。
23.(9分)碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]m (1≤n≤6,m≤10) (商业代号BAC),是一种比Al2(SO4)3效果更好的净水药剂。以下是用煤矸石(主要含Al2O3,SiO2及少量铁的氧化物)为原料生产碱式氯化铝过程中遇到的情况:
(1)在反应器中加入16%的硫酸和16%的盐酸,在不断搅拌过程中再加入经过焙烧后的煤矸石粉,反应器上部有一条长管子作为反应时气体的排放管。加热至沸腾(102℃)并保持一段时间,期间不断用精密pH试纸在排气管口上方检查排出气体的pH,记录如下:
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时间 |
起始 |
14min后 |
30min后 |
75min后 |
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pH |
<2.0 |
=2.5 |
<3.5 |
=3.5 |
试解释排气管中放出气体的pH变化的原因。如果把排气管加长一倍,排气的pH有无变化?为什么?
(2)观察反应器内溶液的颜色(取上面清液观察),在沸腾1h内,溶液逐渐呈黄绿色,以后逐渐转变为淡棕黄色,1.5h后呈棕红色。解释导致颜色变化的原因。
(3)上述反应结束后,冷却,过滤弃渣,然后再加热至100℃,并在不断搅拌的条件下,向溶液慢慢地添加Ca(OH)2至适量,生成大量沉淀。过滤上述溶液,弃渣,得到澄清的BAC稀溶液。将此稀溶液加热蒸发浓缩,又产生白色细晶状沉淀,经化验分析,知此沉淀不是BAC固体,也不是AlCl3晶体或Al(OH)3。问:这是什么物质?为什么此时会有沉淀析出?
22.(10分)已知甲酸和浓硫酸共热到60~80℃可发生脱水反应:
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HCOOH----→ CO↑+H2O
实验室用甲酸和浓硫酸混和后制取CO时,常不需加热,其具体操作方法如下:在试管内倒入一定体积的甲酸,然后再小心沿试管壁倒入等体积的浓硫酸,这时可见试管内液体分上、下两层,在两层液体的界面处有少量气泡,轻轻振动试管,可见液体交界面气泡增多,改变振动的力度可控制气泡产生的速率。试回答下列问题
(1)用该法制CO不需加热的原因: 。
(2)以上操作方法可控制反应速率的原因:
。
(3)具支试管(试管侧壁有一支管,如右图所示)在实验室有多种用途,试只用具支试管、橡皮塞(橡皮塞上最多只能打一个孔)、玻璃导管及连接和夹持仪器装配一个用浓硫酸和甲酸的混合液制取CO气体,用CO还原氧化铜,并检验其氧化产物的实验装置。画出该装置示意图(同类仪器最多只有三件,不必画夹持仪器,但需注明所装的药品)