【題目】冰晶石又名六氟鋁酸鈉(Na3AlF6),白色固體,微溶于水,常用作電解鋁工業(yè)的助熔劑。工業(yè)上用螢石(主要成分是CaF2)、濃硫酸、氫氧化鋁和碳酸鈉溶液通過(guò)濕法制備冰晶石,某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上制取Na3AlF6的裝置圖如圖(該裝置均由聚四氟乙烯儀器組裝而成)。
已知:CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
(1)裝置Ⅲ的作用為__。
(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,裝置Ⅱ中有CO2氣體逸出,同時(shí)觀察到有白色固體析出,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:__。
(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,先向裝置Ⅱ中通入HF氣體,然后再滴加Na2CO3溶液,而不是先將Na2CO3和Al(OH)3混合后再通入HF氣體,其原因是__。
(4)裝置Ⅱ反應(yīng)后的混合液經(jīng)過(guò)過(guò)濾可得到Na3AlF6晶體,在過(guò)濾操作中確定沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是__。
(5)螢石中含有少量的Fe2O3雜質(zhì),可用裝置Ⅰ反應(yīng)后的溶液來(lái)測(cè)定氟化鈣的含量。具體操作如下:取8.0g螢石加入裝置Ⅰ中,完全反應(yīng)后,將混合液加水稀釋?zhuān)缓蠹尤胱懔康?/span>KI固體,再以淀粉為指示劑,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,當(dāng)出現(xiàn)__現(xiàn)象時(shí),到達(dá)滴定終點(diǎn),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則螢石中氟化鈣的百分含量為__。(已知:I2+2=
+2I-)
【答案】作為安全瓶,防止倒吸 2Al(OH)3+12HF+6Na++3=2NaAlF6↓+3CO2↑+9H2O 碳酸鈉溶液呈堿性,Na2CO3會(huì)首先與HF反應(yīng),不利于Al(OH)3的溶解 取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀生成,說(shuō)明沉淀已洗滌干凈 溶液藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù) 96%
【解析】
該制備實(shí)驗(yàn)原理是利用I裝置中濃硫酸與CaF2反應(yīng)制備HF,將生成物HF進(jìn)入II裝置中,向II裝置中滴加Na2CO3溶液,利用II裝置中物質(zhì)之間反應(yīng)制備Na3AlF6,III裝置用作安全瓶防倒吸,因HF具有污染性,不能直接排放,因此利用IV裝置吸收未完全反應(yīng)的HF,據(jù)此實(shí)驗(yàn)原理解答。
(1)HF氣體與NaOH反應(yīng)較快,需要防倒吸,所以裝置III的作用作為安全瓶,防止倒吸,故答案為:作為安全瓶,防止倒吸;
(2)裝置II中析出的白色固體為Na3AlF6,又有CO2氣體逸出,根據(jù)原子守恒以及電荷守恒可知反應(yīng)的離子方程式為:2Al(OH)3+12HF+6Na++3=2NaAlF6↓+3CO2↑+9H2O,故答案為:2Al(OH)3+12HF+6Na++3
=2NaAlF6↓+3CO2↑+9H2O;
(3)若先將HF氣體通入Na2CO3和A1(OH)3混合物中,碳酸鈉溶液呈堿性,會(huì)首先與HF反應(yīng),不利于Al(OH)3的溶解,故答案為:碳酸鈉溶液呈堿性,Na2CO3會(huì)首先與HF反應(yīng),不利于Al(OH)3的溶解;
(4)制備Na3AlF6的過(guò)程中,Na2CO3溶液是過(guò)量的,可檢驗(yàn)最后一次洗滌液是否含有,所以所用試劑為BaCl2溶液,即取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀生成,說(shuō)明沉淀已洗滌干凈,故答案為:取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀生成,說(shuō)明沉淀已洗滌干凈;
(5)Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成Fe3+,Fe3+氧化I生成I2,此時(shí)溶液呈藍(lán)色,加入Na2S2O3溶液,I2被還原,溶液變成無(wú)色;利用守恒建立關(guān)系式:由Fe2O32Fe3+2Fe2+2e和有Fe2O32
,n(Fe2O3)=
,m(Fe2O3)=nM=0.002mol×160g/mol=0.32g;螢石中氟化鈣的百分含量
,故答案為:溶液藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù);96%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】K2Cr2O7溶液中存在平衡:(橙色)+H2O2
(黃色)+2H+,用K2Cr2O7溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
下列說(shuō)法正確的是
A.①中溶液變黃,③中溶液橙色加深
B.②中被C2H5OH氧化
C.若向④中加入70%H2SO4溶液至過(guò)量,溶液變?yōu)榫G色
D.K2Cr2O7在堿性條件下的氧化性比酸性條件更強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“綠水青山就是金山銀山”,研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
CO 還原NO 的脫硝反應(yīng):2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g) △H1=-226 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H2=+68 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H3=+183 kJ·mol-1
脫硝反應(yīng)△H=__________,有利于提高NO 平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________________(寫(xiě)出兩條)。
(2)燃煤發(fā)電廠(chǎng)常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g) 2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8kJ·mol-1,對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理來(lái)減少SO2的排放。對(duì)于該反應(yīng),在T℃時(shí),借助傳感器測(cè)得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下:
時(shí)間/min 濃度/mol·L-1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(CO2)=___mol·L-1·min-1。
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是________(填字母)。
A.加入一定量的粉狀碳酸鈣
B.適當(dāng)縮小容器的體積
C.通入一定量的O2
D.加入合適的催化劑
(3)NOx的排放主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣。
有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH= -34.0kJ·mol-1,用活性炭對(duì)NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大,其原因?yàn)?/span>______________。
(4)為避免汽車(chē)尾氣中的有害氣體對(duì)大氣的污染,需給汽車(chē)安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ·mol-1,生成無(wú)毒的N2和CO2實(shí)驗(yàn)測(cè)得,v正=k正c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆c(N2) c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅降低溫度,k正減小的倍數(shù)________(填“>”、“<”或“=”)k逆減小的倍數(shù)。
②若在1L的密閉容器中充入1molCO和1molNO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為20%,則=________(計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種有機(jī)物分子中的碳原子數(shù)目相同,標(biāo)準(zhǔn)狀況下烴A對(duì)氫氣的相對(duì)密度是13;烴B跟HBr反應(yīng)生成C;C與D混合后加入NaOH并加熱,可生成B。
(1)寫(xiě)出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A____;B_____C______;D__________
(2)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列常見(jiàn)分子中的化學(xué)鍵判斷正確的是( )
A.CN-與N2結(jié)構(gòu)相似,[Fe(CN)6]3-中配位鍵和π鍵的個(gè)數(shù)之比為2∶1
B.CH3CH2CH2OH分子中極性鍵與非極性鍵數(shù)目之比為8∶1
C.與
互為等電子體,1mol
中含有的π鍵數(shù)目為2NA
D.已知反應(yīng)N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l),若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂,則形成的π鍵數(shù)目為6NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A、B均為合成某種抗支氣管哮喘藥物的中間體,A在一定條件下可轉(zhuǎn)化為B(如圖所示),下列說(shuō)法正確的是
A.分子A中至少有8個(gè)碳原子位于同一平面
B.與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),最多消耗
C.物質(zhì)B能發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能發(fā)生水解反應(yīng)
D.最多可與
發(fā)生加成反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠(chǎng)排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠(chǎng)對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如下:
其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4 mol·L-1的濃硫酸配制240 mL 4.8 mol·L-1的硫酸,需量取濃硫酸__mL;配制時(shí)所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需____________。
(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有____________________。(答出兩點(diǎn))
(3)H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式_________________。
(4)常溫下,部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下:
陽(yáng)離子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
開(kāi)始沉淀時(shí)的ph | 2.7 | — | — | — |
沉淀完全時(shí)的ph | 3.7 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
加入NaOH溶液使溶液呈堿性,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-。濾液Ⅱ中陽(yáng)離子主要有_______;但溶液的pH不能超過(guò)8,其理由是________________________。
(5)鈉離子交換樹(shù)脂的反應(yīng)原理為Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用鈉離子交換樹(shù)脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽(yáng)離子是_____。
(6)寫(xiě)出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】據(jù)科技日?qǐng)?bào)網(wǎng)報(bào)道南開(kāi)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)借助鎳和苯基硼酸共催化劑,首次實(shí)現(xiàn)丙烯醇高效、綠色合成。丙烯醇及其化合物可合成甘油、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料,合成維生素E和KI及天然抗癌藥物紫杉醇中都含有關(guān)鍵的丙烯醇結(jié)構(gòu)。丙烯醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH-CH2OH。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鎳原子的電子排布式為___。
(2)1molCH2=CH-CH2OH中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為___,丙烯醇分子中碳原子的雜化類(lèi)型為___。
(3)丙醛(CH3CH2CHO的沸點(diǎn)為49℃,丙烯醇(CH2=CHCH2OH)的沸點(diǎn)為91℃,二者相對(duì)分子質(zhì)量相等,沸點(diǎn)相差較大的主要原因是___。
(4)羰基鎳[Ni(CO)4]用于制備高純度鎳粉,它的熔點(diǎn)為-25℃,沸點(diǎn)為43℃。羰基鎳晶體類(lèi)型是___。
(5)Ni2+能形成多種配離子,如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(SCN)3]-和[Ni(CN)2]2-等。[Ni(NH3)6]2+中心原子的配位數(shù)是___,與SCN-互為等電子體的分子為___。
(6)“NiO”晶胞如圖所示。
①氧化鎳晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù):A(0,0,0)、B(1,1,0),則C原子坐標(biāo)參數(shù)為___。
②已知:氧化鎳晶胞密度為dgcm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,則Ni2+半徑為___nm(用代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以玉米(主要成分是淀粉)為原料制備乙醇的流程如下:
下列說(shuō)法中不正確的是
A. C12H22O11屬于二糖B. 可采取分液的方法分離乙醇和水
C. 可用碘水檢驗(yàn)淀粉是否完全水解D. 葡萄糖可以在酒曲酶作用下分解生成乙醇
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