题目内容
6.①按一定质量比把四氢化萘和水加入适当的容器中,加入少量纯铁粉.
②慢慢滴入液溴,不断搅拌,直到反应完全.
③取下反应容器,补充少量四氢化萘,直到溶液颜色消失.过滤,将滤液倒入分液漏斗,静置.
④分液,得到的“水层”即氢溴酸溶液.
回答下列问题:
(1)如图示意图中的装置,适合步骤①和②操作的是D.
(2)步骤②中如何判断“反应完全”加入的液溴颜色基本不褪.
(3)步骤③中补充少量四氢化萘的目的是除出去过量的Br2.
(4)步骤③中过滤后得到的固体物质是四溴化萘、铁粉.
(5)已知在实验条件下,饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是66%,如果溴
化反应进行完成,则步骤①中四氢化萘和水的质量比约是1:1.3(保留小数点后1位).
分析 本题是利用四氢化萘的性质制备饱和氢溴酸溶液的实验探究,涉及根据反应物液溴和生成物溴化氢易挥发的特点选择反应装置D进行实验,通过滴加的液溴颜色不再褪去判断反应完全,考查了反应后混合物的分离与提纯,并结合产品的质量分数计算原料的配比,建议借助原子守恒进行计算,据此判断解答;
(1)根据①②的操作及使用试剂易挥发的特点判断合理的装置;
(2)液溴是深红褐色,最初滴入到反应容器内立即参与反应而褪色,如果进行完全,滴入的液溴将仍保留在反应容器内;
(3)根据步骤②需要加入了过量的液溴进行判断;
(4)根据四溴化萘常温下为固态和加入铁粉作催化剂考虑;
(5)饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是66%,可设溶液的质量为100g,则溶液里HBr的质量为66g,可计算出其物质的量,再结合反应原理可推出四氢化萘的物质的量,从而可计算出四氢化萘与水的质量比.
解答 解:(1)按照步骤①,本实验是把四氢化萘、水和铁粉加入同一容器中反应,所以B不正确.若用A中的装置进行反应,溴蒸气和刺激性气味的四氢化萘都会污染环境,同样C装置在步骤②反应时,也会造成环境污染,所以A、C都不对,故选D装置,故答案为:D;
(2)伴随反应的进行,最初滴入的红褐色液溴立即褪色,当反应完全后,滴入的液溴颜色不再褪去,故答案为:加入的液溴颜色基本不褪;
(3)由于步骤②加入了过量的液溴,步骤③中补充少量四氢化萘除掉剩余的溴单质,故答案为:除出去过量的Br2;
(4)由于生成的四溴化萘常温下为固态,所以过滤后得到的固体物质是四溴化萘和铁粉,故答案为:四溴化萘和铁粉;
(5)设溶液的质量为100g,则溶液里HBr的质量为66g,水的质量为34g,HBr的物质的量$\frac{66g}{81g/mol}$=$\frac{22}{27}$mol,根据C10H12+4Br2?C10H8Br4+4HBr可知四氢化萘的物质的量为$\frac{22}{27}$mol÷4=$\frac{11}{54}$mol,质量为$\frac{11}{54}$mol×134g/mol=$\frac{737}{27}$g,则步骤①中四氢化萘和水的质量比约是$\frac{737}{27}$g:36g≈1:1.3,故答案为:1.3.
点评 本题考查了用四氢化萘、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料,制备少量饱和氢溴酸溶液,涉及了装置的选择、化学方程式的书写及配平,充分考查了学生的分析、理解能力及对所学知识掌握的熟练程度,本题难度中等.
试回答下列问题:
(1)硫酸锌水溶液显酸性,用离子方程式说明Zn2++2H2O?Zn(OH)2+2H+.
(2)原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和炭,在过程①焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C═MnO+CO↑,该反应的氧化产物是CO,每生成44.8L(标准状况下)气体时转移电子数为4NA.
(3)在50~55℃时向过程③中MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3,有气体生成,其化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑.
(4)已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+:2.7~3.7. Mn2+:8.6~10.1,Fe2+:7.6~9.6.下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法,请完成下表内容:
| 实验操作 | 离子方程式 |
| 步骤1:取少量滤液于试管中,加入过量酸化的H2O2溶液,振荡. | 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O |
| 步骤2:将pH调到3.7~8.6,使Fe3+沉淀完全. | Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+ |
| 反应时间/min | n(CO)/mol | H2O/mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 | |
| t2 | 0.20 |
| A. | 反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1mol•L-1•min-1 | |
| B. | 温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 | |
| C. | 保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率减小 | |
| D. | 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol |
| A. | 用标准的盐酸溶液润洗酸式滴定管2-3次 | |
| B. | 用待测碱液润洗碱式滴定管2-3次 | |
| C. | 用待测碱液润洗锥形瓶2-3次 | |
| D. | 用蒸馏水润洗锥形瓶2-3次 |