【題目】氯化亞砜又稱亞硫酰氯,其分子式為 SOCl2,常溫常壓下為淡黃色液體,遇水易水解。國內(nèi)的氯化亞砜主要應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等行業(yè)。實驗室用干燥純凈的 Cl2、SO2 和 SCl2 制備 SOCl2 的部分裝置如圖所示:
已知:①SOCl2 沸點為 78.8℃,SCl2 的沸點為 50℃,且兩種液體可互溶。
②SOCl2 遇水劇烈反應(yīng),液面上產(chǎn)生白霧,并有氣體產(chǎn)生。
請回答:
(1)實驗室制取 SOCl2 的反應(yīng)方程式為____________
(2)寫出丙中發(fā)生的離子反應(yīng)_____________
(3)儀器 e 的名稱是___________,實驗儀器的連接順序為a→_________(儀器可以重復(fù)使用)。
(4)儀器 f 的作用是 ____________
(5)實驗結(jié)束后,將三頸燒瓶中混合物分離的實驗操作名稱是______。
(6)工業(yè)上常用 ZnCl2·2H2O 與 SOCl2 共熱制取 ZnCl2。寫出用惰性電極電解ZnCl2和鹽酸的混合溶液的總反應(yīng)離子反應(yīng)式為_______。甲同學(xué)認(rèn)為 SOCl2還可用作FeCl3·6H2O 制取無水 FeCl3的脫水劑,但乙同學(xué)對此提出質(zhì)疑,可能的原因是____
【答案】SO2+Cl2+SCl22SOCl2 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 球形冷凝管 c→d→c→d→b 吸收SO2、Cl2,防止外界水蒸氣進(jìn)入裝置 分餾(或蒸餾) 2H++2Cl—H2↑+Cl2↑ SOCl2可能會與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)
【解析】
由實驗裝置圖可知,丙裝置中濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)制備氯氣,因氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,所以先將氣體通過盛有飽和食鹽水的乙裝置除去氯化氫,再通過盛有濃硫酸的乙裝置除去水蒸氣,干燥的氯氣、二氧化硫和SCl2在三頸燒瓶中,在活性炭作催化劑作用下,反應(yīng)制得SOCl2,二氯化硫(SCl2)的沸點低,甲裝置中球形冷凝管的作用是起冷凝回流SCl2的作用,干燥管中堿石灰的作用是防止有毒的氯氣與二氧化硫逸出污染環(huán)境,同時防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶中使氯化亞砜水解。
(1)實驗室用干燥的氯氣、二氧化硫和SCl2在三頸燒瓶中,在活性炭作催化劑作用下,反應(yīng)制得SOCl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+Cl2+SCl22SOCl2,故答案為:SO2+Cl2+SCl22SOCl2;
(2)裝置丙中濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生產(chǎn)氯化錳、氯化鉀、氯氣和水,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案為:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)儀器 e 的名稱是球形冷凝管;因氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,實驗時應(yīng)先除去氯化氫和水蒸氣,制得干燥的氯氣,實驗儀器的連接順序為丙(制氯氣)—乙(除氯化氫)—乙(除水蒸氣)—甲(制SOCl2),則儀器的接口連接順序為a→c→d→c→d→b,故答案為:球形冷凝管;c→d→c→d→b;
(4)儀器 f中盛有堿石灰,堿石灰的作用是吸收逸出的有毒的Cl2和SO2污染環(huán)境,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置而使SOCl2水解,故答案為:吸收SO2、Cl2,防止外界水蒸氣進(jìn)入裝置;
(5)已知氯化亞砜沸點為77℃,SCl2的沸點為50℃,實驗結(jié)束后,采用分餾(或蒸餾)的方法即可將之分離,故答案為:分餾(或蒸餾);
(6)用惰性電極電解ZnCl2和鹽酸的混合溶液時,陽極上氯離子放電能力強于氫氧根離子,陰極上氫離子放電能力強于鋅離子,電解的總方程式為2H++2Cl—H2↑+Cl2↑;FeCl3具有氧化性,SOCl2具有還原性,SOCl2用作FeCl3·6H2O制取無水FeCl3的脫水劑時,SOCl2可能會與FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)使FeCl3變質(zhì),故答案為:2H++2Cl—H2↑+Cl2↑;SOCl2可能會與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
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【題目】醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·H2O]為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價鉻還原為二價鉻;二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實驗裝置如圖所示,回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是___________。
(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置,打開K1、K2,關(guān)閉K3。
①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為_______。
②同時c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是______。
(3)打開K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d,其原因是_______;
(4)指出裝置d可能存在的缺點________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用Na2CO3·10H2O晶體,配置0.2mol/L的Na2CO3溶液480ml
(1)應(yīng)稱取Na2CO3·10H2O晶體的質(zhì)量為____。
(2)根據(jù)下列操作對所配溶液的濃度產(chǎn)生的影響,完成下列要求:
①Na2CO3·10H2O晶體失去了部分結(jié)晶水;②用“左物右碼”的稱量方法稱量晶體(使用游碼);
③碳酸鈉晶體不純,其中混有氯化鈉;④稱量碳酸鈉晶體時所用砝碼生銹;
⑤容量瓶未經(jīng)干燥使用;
其中引起所配溶液濃度偏高的有___(填序號,下同),偏低的有____,無影響的有_____。
(3)為完成實驗所必須要的玻璃儀器有:____、____、____、____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有效去除大氣中的NOx,保護(hù)臭氧層,是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)在沒有NOx催化時,O3的分解可分為以下兩步反應(yīng)進(jìn)行;
①O3=O+O2 (慢) ②O+O3=2O2 (快)
第一步的速率方程為v1=k1c(O3),第二步的速率方程為v2=k2c(O3)·c(O)。其中O為活性氧原子,它在第一步慢反應(yīng)中生成,然后又很快的在第二步反應(yīng)中消耗,因此,我們可以認(rèn)為活性氧原子變化的速率為零。請用k1、k2組成的代數(shù)式表示c(O)=____________。
(2)NO做催化劑可以加速臭氧反應(yīng),其反應(yīng)過程如圖所示:
已知:O3(g)+O(g)=2O2(g) ΔH=-143 kJ/mol
反應(yīng)1:O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.2 kJ/mol。
反應(yīng)2:熱化學(xué)方程式為____________________________。
(3)一定條件下,將一定濃度NOx(NO2和NO的混合氣體)通入Ca(OH)2懸濁液中,改變,NOx的去除率如圖所示。
已知:NO與Ca(OH)2不反應(yīng);
NOx的去除率=1-×100%
①在0.3-0.5之間,NO吸收時發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為:___________。
②當(dāng)大于1.4時,NO2去除率升高,但NO去除率卻降低。其可能的原因是__________。
(4)若將CO和NO按不同比例投入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-759.8 kJ/mol,反應(yīng)達(dá)到平衡時,N2的體積分?jǐn)?shù)隨的變化曲線如圖。
①b點時,平衡體系中C、N原子個數(shù)之比接近________。
②a、b、c三點CO的轉(zhuǎn)化率從小到大的順序為________;b、c、d三點的平衡常數(shù)從大到小的順序為__________(以上兩空均用a、b、c、d表示)。
③若=0.8,反應(yīng)達(dá)平衡時,N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,則NO的轉(zhuǎn)化率為_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國科學(xué)家借助自主研制的新型鎢鈷合金催化劑攻克了單壁碳納米管結(jié)構(gòu)的可控制備難題。
(1)基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為_______。單壁碳納米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體,其碳原子的雜化方式為_______。
(2)納米結(jié)構(gòu)氧化鈷可在室溫下將甲醛(HCHO)完全催化氧化,已知甲醛各原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu),甲醛分子屬_______分子(選填“極性”“非極性”),其立體構(gòu)型為____。
(3)橙紅色晶體羰基鈷Co2(CO)8的硬度小,不導(dǎo)電,可溶于多數(shù)有機溶劑。該晶體屬于____晶體,三種元素電負(fù)性由大到小的順序為(填元素符號)_______。配體CO中σ鍵與π鍵數(shù)之比是__________。
(4)元素鐵、鈷、鎳并稱鐵系元素,性質(zhì)具有相似性。某含鎳化合物結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子內(nèi)的作用力不可能含有__________(填序號)。
A 離子鍵 B 共價鍵 C 金屬鍵 D 配位鍵 E 氫鍵
(5)鎢為熔點最高的金屬,硬度極大,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,已知鎢的密度為ρ g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則每個鎢原子的半徑r=_____________nm。(只需列出計算式)
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【題目】已知元素原子的下列結(jié)構(gòu)或性質(zhì),能確定其在周期表中位置的是( )
A. 某元素原子的第二電子層電子排布圖為
B. 某元素在某種化合物中的化合價為+4
C. 某元素的原子最外層上電子數(shù)為6
D. 某元素的外圍電子排布式為5s25p1
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【題目】現(xiàn)有A、B、C、D四種短周期主族元素,其原子序數(shù)依次增大。已知A、C位于同一主族,A在周期表中原子半徑最小。B、D的最外層電子數(shù)相等,且B、D的原子序數(shù)之和為A、C原子序數(shù)之和的兩倍。請回答下列問題:
(1)元素D在周期表中的位置是________________________。
(2)C2B2所含的化學(xué)鍵類型有___________;請寫出C2B2與A2B反應(yīng)的離子方程式________________。
(3)元素B、C形成的簡單離子中半徑較大的是_________(寫電子式)。
(4)僅由C、D兩種元素組成的一種鹽溶于水后pH>7的原因是_____________ (用離子方程式表示)。
(5)如圖所示以鉑作電極,以C、D兩元素的最高價氧化物的水化物X、Y的溶液作為電解質(zhì)溶液,A、B元素的單質(zhì)分別在兩電極上發(fā)生原電池反應(yīng),則通入B單質(zhì)的電極反應(yīng)式為_________,通入A單質(zhì)的X溶液的pH將__________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
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【題目】鉛具有優(yōu)秀的機械加工性能,可以制備各種性能優(yōu)良的合金。廣泛用于電池制造、機械、船舶工業(yè)、以及放射性防護(hù)等領(lǐng)域。
(1)鉛的主要礦藏形式是方鉛礦(PbS)利用其冶煉鉛的反應(yīng)過程如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) △H=akJ·mol-1
PbS(s)+2O2(g)=PbSO4(s) △H=bkJ·mol-1
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) △H=ckJ·mol-1
則利用方鉛礦和鉛礬礦(主要成分為PbSO4)冶煉鉛并生產(chǎn)一種可能造成酸雨的氣體的熱化學(xué)方程式為____。
(2)鉛也可以采用熱還原法冶煉:PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g) △H=dkJ·mol-1,已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下表:
溫度/℃ | 300 | 727 | 1227 |
K | 106.2 | 631 | 17.4 |
①d____0(填>、<或=)
②已知某溫度下K=10,向密閉容器中加入足量的Pb和一定量的CO2平衡時,混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為____。
(3)新型液流式鉛蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì),電池總反應(yīng):Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2O
下列關(guān)于該電池的說法正確的是____。
a.充放電時,溶液中Pb2+濃度保持不變
b.放電時,溶液中H+向PbO2極區(qū)移動
c.放電時的負(fù)極反應(yīng)式為:Pb-2e-=Pb2+
d.充電時的陽極反應(yīng)式為:Pb2++4OH--2e-=PbO2+2H2O
(4)河流、湖泊中的鉛污染日益被人們重視。已知常溫下Pb元素在水中的各種存在形式物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)α和溶液pH的關(guān)系如圖所示:
向醋酸鉛溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液至pH=13時的主要離子反應(yīng)方程式是_____,其平衡常數(shù)數(shù)值為____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素鉻(Cr)的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系:
已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。下列判斷不正確的是( )
A.反應(yīng)①表明Cr2O3有酸性氧化物的性質(zhì)
B.反應(yīng)②利用了H2O2的氧化性
C.反應(yīng)③中溶液顏色變化是由化學(xué)平衡移動引起的
D.反應(yīng)①②③中鉻元素的化合價均發(fā)生了變化
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