【題目】苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一。下面是它的一種實驗室合成路線:
制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略):
已知:苯乙酸的熔點為76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列問題:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是 。
(2)將a中的溶液加熱至100 ℃,緩緩滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫至130 ℃繼續(xù)反應(yīng)。在裝置中,儀器b的作用是 ;儀器c的名稱是 ,其作用是 。
反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是 (填標號)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.燒杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(3)提純粗苯乙酸的方法是 ,最終得到44 g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是 。
(4)用CuCl2 2H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是 。
(5)將苯乙酸加人到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后,加入Cu(OH)2攪拌30min,過濾,濾液靜置一段時間,析出苯乙酸銅晶體,混合溶劑中乙醇的作用是 。
【答案】(1)先加水,再加濃硫酸;(2)滴加苯乙腈;球形冷凝管;回流(或使汽化的反應(yīng)液冷凝);便于苯乙酸析出;BCE(3)重結(jié)晶;95%;(4)取少量的洗滌液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn);(5)增大苯乙酸的溶解度,便于充分反應(yīng)。
【解析】
試題分析:(1)稀釋濃硫酸時,由于濃硫酸溶于水放出大量的熱,容易造成液體飛濺,因此必須將濃硫酸加入水中,故應(yīng)該先加入蒸餾水,再加濃硫酸;
(2)將a中的溶液加熱至100 ℃,緩緩滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫至130 ℃繼續(xù)反應(yīng)。在裝置中,儀器b的作用是滴加苯乙腈;儀器c是球形冷凝管,作用是使汽化的反應(yīng)液冷凝回流;反應(yīng)結(jié)束后,加適量的冷水,降低溫度,減小苯乙酸的溶解度,則加入冷水便于苯乙酸析出;分離苯乙酸粗品的操作是過濾,需要用到的儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒,故答案BCE;
(3)由于苯乙酸微溶于冷水,在冷水中的溶解度較小,因此提純粗苯乙酸的方法是重結(jié)晶;由反應(yīng)可知,40g苯乙腈生成苯乙酸的質(zhì)量為:,最終得到44g純品,因此產(chǎn)率為:;
(4)用CuCl2 2H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,若沉淀未洗干凈,則沉淀中含有氯離子,因此判斷沉淀洗干凈,則要證明沉淀中不含有氯離子,實驗操作和現(xiàn)象是:取少量的洗滌液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn);
(5)苯乙酸微溶于冷水,易溶于乙醇,混合溶劑中乙醇可以增大苯乙酸的溶解度,然后與將Cu(OH)2反應(yīng)除去苯乙酸,析出苯乙酸銅晶體,即混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸的溶解度,便于充分反應(yīng)。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有X、Y、Z、T、U五種短周期元素。X、Y、Z三元素在周期表中的位置如下所示,三元素的原子序數(shù)之和是41。X和T的單質(zhì)在不同條件下反應(yīng),可以生成T2X(白色固體)和T2X2(淡黃色固體)兩種化合物。U單質(zhì)在Z單質(zhì)中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰,生成物的水溶液能使石蕊試液變紅。
X | |
Y | Z |
(1)各元素的符號是:Z________,T________
(2)Y原子的結(jié)構(gòu)示意圖為____________________,U2X的電子式
(3)YX2和U2Y反應(yīng)的化學方程式為____________________________,其中氧化劑是____________,被氧化的元素是____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有一硫酸與硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀;濾液與4.0molNaOH溶液反應(yīng),用去35mL堿液時恰好完全中和。試求:
(1)混合液中H2SO4、HNO3的物質(zhì)的量濃度各是多少?
(2)另取l0mL原混合液,加入3.2g銅粉共熱時,在標準狀況下收集到氣體的體積為多少升?(保留兩位有效數(shù)字。)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】高錳酸鉀是中學化學常用的強氧化劑,實驗室中可通過以下反應(yīng)制得:
MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)見下表:
20℃ | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | KMnO4 |
s(g/100g水) | 111 | 33.7 | 11.1 | 6.34 |
已知K2MnO4溶液顯綠色,KMnO4溶液顯紫紅色。實驗流程如下:
請回答:
(1)步驟①應(yīng)在 中熔化,并用鐵棒用力攪拌,以防結(jié)塊。
A.燒杯 B.蒸發(fā)皿 C.瓷坩堝 D.鐵坩堝
(2)①綜合相關(guān)物質(zhì)的化學性質(zhì)及溶解度,步驟③中可以替代CO2的試劑是 。
A.二氧化硫 B.稀醋酸 C.稀鹽酸 D.稀硫酸
②當溶液pH值達10~11時,停止通CO2;若CO2過多,造成的后果是 。
(3)烘干時,溫度控制在80℃為宜,理由是 。
(4)工業(yè)上采用電解K2MnO4水溶液的方法來生產(chǎn)KMnO4,其中隋性電極作陽極,鐵作陰極。請寫出陽極的電極反應(yīng)式 ,與原方法相比,電解法的優(yōu)勢為 。
(5)通過用草酸滴定KMnO4溶液的方法可測定KMnO4粗品的純度(質(zhì)量分數(shù))。
①量取KMnO4溶液應(yīng)選用 (填“酸式”或“堿式”)滴定管;若量取KMnO4溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后未潤洗,則最終測定結(jié)果將 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
②滴定過程中反應(yīng)的離子方程式為______。(已知:常溫下0.01 mol/L的H2C2O4溶液的pH為2.1)。
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【題目】氮和硫的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要應(yīng)用。請回答下列問題:
(1)航天領(lǐng)域中常用N2H4作為火箭發(fā)射的助燃劑。N2H4與氨氣相似,是一種堿性氣體,易溶于水,生成弱堿N2H4·H2O。用電離方程式表示N2H4·H2O顯堿性的原因 。
(2)在恒溫條件下,1 mol NO2和足量C發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:
①A、B兩點的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A) Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三點中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是 (填“A”或“B”或“C”)點。
③計算C點時該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp= (列出表達式并計算結(jié)果。Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(3)亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1×10-4(298K)。它的性質(zhì)和硝酸很類似。
①已知298K 時,H2CO的Ka1=4.2×10-7 ;Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸鈉的溶液中加入1mol的HNO2后,則溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的離子濃度由大到小是 。
②將10mL0.1mol/L的亞硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水(已知在25℃時,一水合氨的Ki= 1.8×10-5)中,最后所得溶液為________(填“酸性”、“堿性”或者“中性”)。
(4)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來,但產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應(yīng),相關(guān)的熱化學方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H = +210.5kJmol-1
②CaSO4(s)+ 4CO(g)CaS(s)+ 4CO2(g) △H = -189.2kJmol-1
反應(yīng)CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H= kJmol-1;
(5)H2S氣體溶于水形成的氫硫酸是一種二元弱酸,25℃時,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通人HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH,溶液pH與c(S2-)關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。
①pH=13時,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1;
②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S,當溶液pH=______時,F(xiàn)e2+開始沉淀。【已知:KSP(FeS)=1.4×10-19】
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【題目】鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiCIO4。溶于混合有機溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。
回答下列問題:
(1)外電路的電流方向是由____極流向____極。(填字母)
(2)電池正極反應(yīng)式為__ __。
(3)是否可用水代替電池中的混合有機溶劑?____(填“是”或“否”),原因是_________ ___。
(4)MnO2可與KOH和KClO3,在高溫下反應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學方程式為_______________。
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【題目】下表為元素周期表的一部分。請回答下列問題:
(1)上述元素中,屬于s區(qū)的是________________________(填元素符號)。
(2)寫出元素⑩的基態(tài)原子的電子排布式___________________________。
(3)元素第一電離能為⑤____________⑨(填“大于”或“小于”)。
(4)元素③氣態(tài)氫化物的中心原子有___________對弧對電子,其VSEPR模型為_________________;中心原子的雜化類型為_______________;該分子為_________________分子(填“極性”或“非極性”)。向AgNO3溶液中逐滴加入其水溶液,可觀察到的現(xiàn)象為___________ ___________。
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【題目】I、某研究性學習小組為了驗證CH4是否具有還原性,設(shè)計了如下實驗:
(1)實驗過程中觀察到無水CuSO4逐漸變藍,澄清石灰水出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則CH4與CuO反應(yīng)的化學方程式為____ __ 。
(2)研究小組將CH4通入溴水時,發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色,你認為原因可能是____ 。
請設(shè)計一個實驗方案證明你的結(jié)論(用文字表示,不必畫實驗裝置圖)___ _____________ 。
II、(1)工業(yè)上用電石-乙炔生產(chǎn)氯乙烯的反應(yīng)如下:CaO+3CCaC2+CO
CaC2+2H2OCH≡CH+Ca(OH)2 CH≡CH+HCl CH2=CHCl
電石-乙炔法的優(yōu)點是流程簡單,產(chǎn)品純度高,而且不依賴與石油資源。
電石-乙炔法的缺點是: 、 。
(2)乙烷和氯氣反應(yīng)可制得ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl加熱分解得到氯乙烯和氯化氫。請設(shè)計以乙烯和氯氣為原料制取氯乙烯的方案(其他原料自選),用化學方程式表示(不必注明反應(yīng)條件)。要求:①反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫必須用于氯乙烯的制備;②不再產(chǎn)生其他廢液。
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【題目】實驗室制取SO2的反應(yīng)原理為:Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O。請用下列裝置設(shè)計一個實驗,以測定SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率:
(1)這些裝置的連接順序(按氣體左右的方向)是 → → → →
→ → → (填各接口的編號)。
(2)實驗時甲儀器橡膠支管的作用與原理是 。
(3)從乙處均勻通入O2,為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率,實驗時Ⅰ處滴入濃硫酸與Ⅱ處加熱催化劑的先后順序是 。
(4)Ⅳ處觀察到的現(xiàn)象是 。
(5)在Ⅰ處用大火加熱燒瓶時,SO2的轉(zhuǎn)化率會 (填“增大”“不變”或“減小”)。
(6)用n mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗,當反應(yīng)結(jié)束時,繼續(xù)通入O2一段時間后,稱得Ⅲ處增重m g,則本實驗中SO2的轉(zhuǎn)化率為 。
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