题目内容

【题目】实验室制备无水二氯化锡的主要步骤如下:

步骤1:在圆底烧瓶中加入1.20 g碎锡箔和5 mL浓盐酸、1滴硝酸,实验装置如图所示。组装好后在95 ℃ 时回流0.5 h,待圆底烧瓶中只剩余少量锡箔为止;

步骤2:将上述反应的上清液迅速转移到仪器X中,在二氧化碳气氛保护下,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到二氯化锡晶体;

步骤3:在二氯化锡晶体中加入10 mL醋酸酐,即可得无水二氯化锡,过滤;

步骤4:用少量乙醚冲洗三次,置于通风橱内,待乙醚全部挥发后得到无水二氯化锡。

回答下列问题:

(1)步骤1中,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________________________________;

冷却水从接口________(填“a”或“b”)进入。实验采取的加热方式是______________;球形冷凝管上连接装有碱石灰的干燥管的目的是____________________________________。

(2)步骤2中,仪器X的名称为__________;二氧化碳气氛的作用是__________________。

(3)步骤3中,醋酸酐的作用是____________________;二氯化锡晶体在进行步骤3操作前应采取的加工措施是________,该加工措施需要仪器的名称是________。

【答案】Sn+2HCl(浓)SnCl2+H2↑ a 95 ℃水浴加热 吸收HCl,防止HCl气体进入空气 蒸发皿 防止空气中的氧气氧化Sn2+ 吸水 研碎 研钵

【解析】

(1)Sn和浓盐酸反应生成SnCl2和H2;冷凝管中的水是逆流的;温度小于100℃时采用水浴加热的方法;HCl会污染空气,所以尾气要处理;

(2)蒸发浓缩溶液的仪器是蒸发皿;Sn2+不稳定,易被空气氧化;

(3)醋酸酐能和水反应生成醋酸,则醋酸酐有吸水作用;只有二氯化锡的晶体表面积越大时,除去晶体中的水分才能越充分;研碎晶体的仪器是研钵;

(1)Sn和浓盐酸反应生成SnCl2和H2,反应的化学方程式为Sn+2HCl(浓) SnCl2+H2↑,为了充分冷却蒸气且防止温度过高的蒸气急剧冷却而炸裂冷凝管,则冷凝管中的水是逆流的,所以a是进水口、b是出水口;温度小于100 ℃时采用水浴加热的方法,所以该实验的条件是95 ℃水浴加热;浓盐酸易挥发,挥发出的HCl会污染空气,所以尾气要处理,

故答案为:Sn+2HCl(浓)SnCl2+H2↑ ; a ; 95 ℃水浴加热; 吸收HCl,防止HCl气体进入空气 ;

(2)蒸发浓缩溶液的仪器是蒸发皿;Sn2+不稳定,易被空气氧化,故需要在二氧化碳气氛中进行,故答案为:蒸发皿 ; 防止空气中的氧气氧化Sn2+;

(3)醋酸酐能和水反应生成醋酸,则醋酸酐有吸水作用;二氯化锡的晶体表面积越大时,除去晶体中的水分越充分,所以在操作3之前必须将其研碎;研碎晶体的仪器是研钵,

故答案为:吸水 ; 研碎; 研钵。

练习册系列答案
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①处于基态的Ca和Fe原子,下列参数前者小于后者的是_________;

a. 最外层电子数 b. 未成对电子数 c. 第一电离能 d. 原子半径

②有文献表明,迄今为止(至2016年)除氦外,所有其他稀有气体元素都能形成化合物。试简要说明未能制得氦的化合物的理由 _______________________。

(2)H和N可以形成多种化合物。

①已知联氨(N2H4)的物理性质与水接近,其原因是_____________________;

②计算表明: N4H62+ 的一种结构如图所示,氢原子只有一种化学环境,氮原子有两种环境,其中的大 π键可表示为_________________。

(3)晶体X只含钠、镁、铅三种元素。在不同的温度和压力下,晶体X呈现不同的晶相。

①γ-X 是立方晶系的晶体。铅为立方最密堆积,其余两种原子有选择的填充铅原子构成的四面体空隙和八面体空隙。在不同的条件下,γ-X 也呈现不同的结构,其晶胞如图所示。X的化学式为_____________;在(b)型晶胞中,边长为a pm,距离Pb最短的Na有_______个,长度为_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为________和八面体空隙的百分比为________。已知(a)型晶胞的边长为770 pm,则该型晶体的密度为_________g·cm-3。(只列出计算式)

②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按 1:1 的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间。试画出一层α-X 的结构__________。

【题目】NOx、SO2的处理转化对环境保护有着重要意义。

(1)利用反应2NO(g)+2CO(g) = N2(g)+2CO2(g),可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应,测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图1所示。

①该反应的ΔH ____0(填“>”“<”或“=”)。

②下列说法正确的是________(填字母)。

A.当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态

B.投料比:m1>m2>m3

C.当投料比m=2时,NO转化率是CO转化率的2倍

D.汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率

③随着温度的升高,不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为________。

(2)若反应2NO(g)+2CO(g) = N2(g)+2CO2(g)的正、逆反应速率可表示为:v正=k正·c2(NO) ·c2(CO);v逆=k逆·c (N2) ·c2(CO2), k正、k逆分别为正、逆反应速率常数, 仅与温度有关。一定温度下,在体积为1L的容器中加入2molNO和2molCO发生上述反应,测得CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图2所示,则a点时v正∶v逆=________。

(3)工业生产排放的烟气中同时存在SO2、NOx和CO,利用它们的相互作用可将SO2、NOx还原成无害物质,一定条件下得到以下实验结果。图3为298K各气体分压(气体的物质的量分数与总压的乘积)与CO物质的量分数的关系,图4为CO物质的量分数为2.0%时,各气体分压与温度的关系。

下列说法不正确的是________(填字母)。

A.不同温度下脱硝的产物为N2,脱硫的产物可能有多种

B.温度越高脱硫脱硝的效果越好

C.NOx比SO2更易被CO还原

D.体系中可能发生反应:2COS = S2+2CO;4CO2+S2 = 4CO+2SO2

(4)NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的V2O5作催化剂,NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图5所示,则总反应方程式为________。

(5)用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图6所示,则阴极的电极反应式为____。

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