题目内容
11.醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2•2H2O是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂).其制备装置及步骤如下:①检查装置气密性后,往三颈瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液.
②关闭k2.打开ki,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速.
③待三颈瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,把溶液转移到装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞.
④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量得到2.76g[Cr(CH3COO)2]2•2H2O.
(1)装置甲中连通管a的作用是使漏斗内的液体顺利滴下.
(2)三颈瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外,发生的另一个反应的离子方程式为2Cr3++Zn═2Cr2++Zn2+.
(3)实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为打开K2关闭K1.
(4)装置丙中导管口水封的目的是避免空气进入装置乙氧化二价铬.
(5)洗涤产品时,为了去除可溶性杂质和水分,下列试剂的正确使用顺序是b、c、a(填标号).
a.乙醚 b.去氧冷的蒸馏水 c.无水乙醇
(6)若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质3.17g,则[Cr(CH3COO)2]2•2H2O(相对分子质量为376)的产率是73.4%,
(7)一定条件下,[Cr(CH3COO)2]2•2H2O受热得到CO和CO2的混合气体,请设计实验检验这两种气体的存在.①混合气体通入澄清石灰水中,变浑浊,说明混合气体中含有CO2;
②混合气体通入灼热的CuO,固体颜色由黑色变红色,说明混合气体中有CO..
分析 装置甲:分液漏斗盛装稀盐酸,在圆底烧瓶中和锌反应Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,同时发生2CrCl3+Zn═2CrCl2+ZnCl2,生成氢气,用来增大压强把生成的CrCl2溶液压入装置乙中;装置乙:2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O↓,装置丙是保持装置压强平衡,同时避免空气进入.
(1)连通管a利用的是连通器原理,可以使容器内和漏斗上方压强相等;
(2)根据三颈烧瓶中发生的反应的目的是得到Cr2+,这是利用Zn的还原性,据此书写反应方程式;
(3)实验开始生成H2气后,为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,打开K2关闭K1,把生成的CrCl2溶液压入装置3中反应;
(4)装置丙中导管口水封的目的是避免空气进入;
(5)醋酸亚铬水合物不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于盐酸,据此选择洗涤试剂;
(6)CrCl3为0.02mol,得到CrCl2为0.02mol,由原子守恒,根据CrCl2计算[Cr(CH3COO)2]2•2H2O 的理论产量,进而计算其产率;
(7)欲验证混合气体中有CO和CO2,可以结合两气体的性质进行检验,其中CO2能使澄清石灰水变浑浊,而CO有还原性.
解答 解:(1)连通管a使容器内和漏斗上方压强相等,有利于漏斗内的液体顺利滴下,故答案为:使漏斗内的液体顺利滴下;
(2)装置甲:分液漏斗盛装稀盐酸,在圆底烧瓶中和锌反应Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,同时发生2CrCl3+Zn═2CrCl2+ZnCl2,该反应的离子反应为:2Cr3++Zn═2Cr2++Zn2+,
故答案为:2Cr3++Zn═2Cr2++Zn2+;
(3)实验开始生成H2气后,为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,打开K2关闭K1,把生成的CrCl2溶液压入装置乙中反应,
故答案为:打开K2关闭K1;
(4)二价铬不稳定,极易被氧气氧化,装置丙中导管口水封的目的是避免空气进入装置乙氧化二价铬,
故答案为:避免空气进入装置乙氧化二价铬;
(5)醋酸亚铬水合物不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于盐酸,所以可以选用冷水和乙醚洗涤[Cr(CH3COO)2)]2•2H2O产品,最后再用乙醚洗涤干燥,故答案为:b、c、a;
(6)CrCl3为$\frac{3.17g}{158.5g/mol}$=0.02mol,得到CrCl2为0.02mol,根据原子守恒,则得到[Cr(CH3COO)2]2•2H2O为0.02mol,质量为0.02mol×$\frac{1}{2}$×376g/mol=3.76g,所得产品的产率为$\frac{2.76g}{3.76g}×100%$=73.4%,故答案为:74.3%;
(7)将受热得到的混合气体通入澄清石灰水中,变浑浊,说明混合气体中含有CO2,或将混合气体通入灼热的CuO,固体颜色由黑色变红色,说明混合气体中有CO,故答案为:①混合气体通入澄清石灰水中,变浑浊,说明混合气体中含有CO2;
②混合气体通入灼热的CuO,固体颜色由黑色变红色,说明混合气体中有CO.
点评 本题考查物质制备实验,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析能力、实验能力,题目难度中等.
| A. | 反应开始时速率增大可能是c(H+)增大引起的 | |
| B. | 纵坐标为v(H+)的速率-时间曲线与图中曲线不能完全重合 | |
| C. | 后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 | |
| D. | 图中阴影部分“面积”为t1至t2时间内的ClO3-的物质的量的减小值 |
| A. | t1时,一定是缩小了容器的体积 | |
| B. | t1时,可能是向容器中通入了一定量的C气体 | |
| C. | t1时改变外界条件后,该反应的平衡常数可能减小,也可能不变 | |
| D. | t1时,可能是向容器中加入了催化剂 |
(1)用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化.直到因加入一滴标准液而使溶液由红色变为无色并在30s内不恢复.
( 2)下列说法中正确的有A
A.滴定管主要用来精确地放出一定体积的溶液
B.碱性溶液和强氧化性溶液应该选择碱式滴定管
C.滴定管润洗的方法是从上口将所要盛装的溶液装满,在从下口将液体放入预置的烧杯中
D.排出碱式滴定管尖嘴部分气泡的方法是打开活塞快速放液以赶走气泡
E.本实验中待测的氢氧化钠溶液需要用量筒来量取
(3)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是D
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,请将数据填入下面表格的空白处.
| 滴定次数 | 待测氢氧化钠溶液的体积/mL | 0.1000mol/L盐酸的体积(mL)] | ||
| 滴定前刻度 | 滴定后刻度 | 溶液体积/mL | ||
| 第一次 | 25.00 | |||
| 第二次 | 25.00 | 1.56 | 28.08 | 26.52 |
| 第三次 | 25.00 | 0.22 | 26.34 | 26.12 |
(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有3种.
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为3d84s2.
(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到.乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是sp2和sp,1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键的数目为25NA.
(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如图1:
| 物质 | 氢键X-H…Y | 键能kJ.mol-1 |
| (HF)n | D-H…F | 28.1 |
| 冰 | O-H…O | 18.8 |
| (NH3)n | N-H…N | 5.4 |
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n,.
(5)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能.碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个,与碳原子等距离最近的碳原子有12个.已知碳化硅晶胞边长为apm,则晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为$\frac{\sqrt{11}a}{4}$pm,碳化硅的密度为$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3.
| A. | 产生气体体积 ①=② | |
| B. | ①中阴极质量增加,②中正极质量减小 | |
| C. | 电极反应式:①中阴极:Cu2++2e-═Cu②中正极:2H++2e-═H2↑ | |
| D. | 反应完成后溶液PH:①<7,②>7 |
| 实验装置 | |||
| 部分实验现象 | A(二价金属)不断溶解 | C的质量增加 | A上有气体产生 |
①装置甲中负极的电极反应为A-2e-═A2+.
②装置乙中正极的电极反应为Cu2++2e-═Cu.
③装置丙中溶液的pH增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
④四种金属活动性由强到弱的顺序为D>A>B>C.
(2)在一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)$?_{△}^{催化剂}$2SO3(g)达到平衡状态时,n(SO2):n(O2):n (SO3)=2:3:4.缩小体积,再次达到平衡状态时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,下列说法正确的是AB.
A.再次达到平衡状态时,n(SO2)为0.4mol B.缩小体积,再次达到平衡过程中,v正>v逆
C.使用催化剂对反应速率影响不大 D.工业上一般采用增加SO2的浓度来提高O2的转化率.