【題目】化學上常用燃燒法確定有機物的組成。如下圖所示裝置是用燃燒法確定有機物化學式常用的裝置,這種方法是電爐加熱時用純氧氧化管內樣品,根據產物的質量確定有機物的組成。
回答下列問題:
(1)A裝置分液漏斗中盛放的物質是_______,寫出有關反應的化學方程式:________。
(2)C裝置(燃燒管)中CuO的作用是__________。
(3)寫出E裝置中所盛放試劑的名稱:________,它的作用是__________。
(4)若將B裝置去掉會對實驗造成什么影響?________。
(5)若準確稱取 18.0g樣品(只含 C、H、O 三種元素中的兩種或三種),經充分燃燒后,E管質量增加26.4g,D 管質量增加 10.8g,則該有機物的最簡式為__________。
(6)要確定該有機物的分子式,還需要測定______,目前最精確、最快捷的測定方法是________。稱取A物質18.0g,升溫使其汽化,測其密 度是相同條件下H2的45倍。試通過計算填空:A的相對分子質量為______。
(7)另取A18.0g與足量的NaHCO3粉末反應,生成0.2mol CO2,若與足量鈉反應則生成 0.2molH2。若核磁共振氫譜如下圖,則該分子可能為__________(填結構簡式),其中所含官能團的名稱______。確定該有機物的物理方法是_______。
【答案】H2O2(或雙氧水) 2H2O22H2O+O2↑ 使有機物充分氧化生成CO2和H2O 堿石灰或氫氧化鈉 吸收CO2氣體 若將B裝置去掉,A中生成的氧氣中含有水蒸氣進入D裝置,造成測得有機物中含氫量增大 CH2O 有機物的相對分子質量 質譜法 90 羧基、羥基 紅外光譜法
【解析】
(1)A用來制取反應所需的氧氣根據裝置圖分析判斷發(fā)生的反應;B用來吸收水;
(2)根據一氧化碳能與氧化銅反應,可被氧化成二氧化碳;
(3)E用來吸收反應中產生的二氧化碳氣體;
(4)若將B裝置去掉,A中生成的氧氣中含有水蒸氣進入D裝置;
(5)濃硫酸吸收水,堿石灰可以吸收二氧化碳,根據元素守恒來確定有機物的分子式;
(6)要確定該有機物的化學式,還需要測出有機物的相對分子質量。目前最精確、最快捷的測定方法是質譜法相同條件下,氣體的相對分子質量之比等于密度之比;
(7) A和碳酸氫鈉反應說明A中含有羧基,與足量金屬鈉反應則生成0.2molH2,羧基或羥基與鈉反應生成氫氣時,羧基或羥基的物質的量與氫氣的物質的量之比為2:1,A與鈉反應時,A的物質的量與氫氣的物質的量之比是1:1,則說明A中除了含有一個羧基外還含有一個羥基,峰面積之比等于氫原子的數目之比,結合以上分析確定A的結構簡式。
(1)雙氧水可分解生成氧氣,A裝置中分液漏斗盛放的物質是H2O2(或雙氧水),化學方程式為2H2O22H2O+O2↑;
(2)根據一氧化碳能與氧化銅反應,可被氧化成二氧化碳的性質可知CuO的作用是把有機物不完全燃燒產生的CO轉化為CO2;
(3)E裝置中所盛放物質最好選用堿石灰或氫氧化鈉,因為氫氧化鈉可以完全吸收反應生成的二氧化碳,故盛放物質為堿石灰或氫氧化鈉.它的作用是吸收CO2氣體;
(4)若將B裝置去掉,A中生成的氧氣中含有水蒸氣進入D裝置,導致造成測得有機物中含氫量增大;
(5)18.0gA的物質的量==0.2mol,濃硫酸增重10.8g,則生成水的質量是10.8g,生成n(H2O)==0.6mol,所含有n(H)是1.2mol,堿石灰增重26.4g,生成m(CO2)是26.4g,n(CO2)==0.6mol,所以n(C)是0.6mol,則n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6,則有機物中碳個數是3,氫個數是6,根據相對分子質量是90,所以氧原子個數是3,即分子式為:C3H6O3,故該有機物的最簡式為CH2O;
(6)要確定該有機物的化學式,還需要測出有機物的相對分子質量。目前最精確、最快捷的測定方法是質譜法;有機物質的密度是相同條件下H2的45倍,所以有機物質的相對分子質量=45×2=90;
(7)18.0gA的物質的量==0.2mol,A和碳酸氫鈉反應說明A中含有羧基,生成0.2molCO2,所以含有一個羧基;醇羥基和羧基都可以和金屬鈉發(fā)生反應生成氫氣,與足量金屬鈉反應則生成0.2molH2,羧基或羥基與鈉反應生成氫氣時,羧基或羥基的物質的量與氫氣的物質的量之比為2:1,A與鈉反應時,A的物質的量與氫氣的物質的量之比是1:1,則說明A中除了含有一個羧基外還含有一個羥基,根據核磁共振氫譜圖看出有機物中有4個峰值,則含4種類型的等效氫原子,且氫原子的個數比是3:1:1:1,所以結構簡式為:;可通過紅外光譜法確定其官能團和化學鍵。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)是一種黃色難溶于水的固體,受熱易分解,是生產鋰電池、涂料、著色劑以及感光材料的原材料。
。
I、制備草酸亞鐵晶體:
①稱取硫酸亞鐵銨晶體5g,放入250mL三頸燒瓶中,加入10滴左右1.0mol·L-1H2SO4溶液和15mL蒸餾水加熱溶解;
②加入25mL飽和草酸溶液,加熱攪拌至沸,停止加熱,靜置;
③待黃色晶體FeC2O4·2H2O沉淀后傾析,洗滌,加入約20mL蒸餾水攪拌并溫熱5min,靜置,棄去上層清液,即得黃色草酸亞鐵晶體。
回答下列問題:
(1)儀器B的作用是___;
(2)硫酸亞鐵銨晶體用硫酸溶解的原因是___;
(3)硫酸亞鐵銨晶體可能混有一定Fe3+,羥胺(NH2OH,酸性條件下以NH3OH+形式存在)具有強還原性,在酸性條件下可用羥胺去除亞鐵鹽中的Fe3+。寫出相關的離子方程式:__;
II、探究草酸亞鐵的純度:
①準確稱取mg草酸亞鐵固體樣品(含有草酸銨雜質),溶于25mL2mol·L-1H2SO4溶液中,在60~80℃水浴加熱,用100mL容量瓶配成100.00mL溶液;
②用___滴定管(填“酸式”、“堿式”)取上述溶液20.00mL,用KMnO4標準溶液(濃度為cmol·L-1)滴定三次,平均消耗V1mL;
③在②反應后的溶液中加入適量鋅粉和2mL2 mol·L-1H2SO4溶液,反應一段時間后,取1滴試液放在點滴板上檢驗,至Fe3+極微量;
④過濾除去鋅粉,濾液收集在另一個錐形瓶中,將濾紙及殘余物充分洗滌,洗滌液并入濾液中,再補充約2~3mL2mol·L-1 H2SO4溶液,繼續(xù)用KMnO4標準溶液(濃度為cmol·L-1)滴定至終點,共平行測定三次,平均消耗V2mL。
回答下列問題:
(4)在②中溶液中發(fā)生反應MnO4-+8H++5Fe2+=5Fe3++Mn2++4H2O,還有另一氧化還原反應,寫出其離子方程式__。
(5)加入適量鋅粉的目的是___;步驟③中檢驗其中微量的Fe3+的試劑是__(用化學式表示)溶液。步驟④用KMnO4標準溶液滴定至終點的現象是___。
(6)計算mg固體樣品的純度為__(用含c、V2的式子表示,不必化簡)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】合成氨工業(yè)的核心反應是N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);反應過程中能量變化如圖所示,回答下列問題。
(1)該反應的ΔH=_______kJ/mol。
(2)在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E1 _____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)在500℃、2×107Pa和催化劑條件下,向一密閉容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反應后,放出的熱量_________46.2 kJ (填“<”、“>”或“=”) 。
(4)關于該反應的下列說法中,正確的是________(填字母)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
(5)已知298K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學方程式分別為:P4(s,白磷)+5O2 (g)= P4O10 (s)ΔH1=-2983.2 kJ/mol 4P(s,紅磷)+ 5O2 (g) = P4O10 (s) ΔH2 =-2954kJ/mol,則該溫度下白磷轉化為紅磷的熱化學方程式:________________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】著名的“侯氏制堿法”主要反應原理是:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。若實驗室根據此原理制備少量的Na2CO3,主要實驗包括:制取NH3和CO2→生成NaHCO3→分離NaHCO3→制取Na2CO3 四個步驟。下列實驗選用的主要儀器或主要步驟不正確的是
A. 制取氨氣,可選用②③
B. 分離 NaHCO3,可選用④⑤⑦
C. 制取 Na2CO3,可選用①②⑦⑧
D. 制取 NaHCO3時,應先在⑨中通入CO2后再加入氨水
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列物質的轉化在給定條件下能實現的是( )
A.Fe3O4(s) Fe(s) Fe(NO3)3(aq)
B.Al2O3 AlCl3(aq) 無水AlCl3
C.Fe2O3(s) Fe(s) FeCl3(aq)
D.CuSO4(aq) Cu(OH)2CuO
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是( )
A.澄清石灰水與過量碳酸氫鈉溶液反應:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.硫酸氫鈉溶液中加入氫氧化鋇溶液至中性:2H++SO42-+Ba2++2OH﹣=BaSO4↓+2H2O
C.向氫氧化鈉溶液中通入足量CO2:2OH-+CO2=CO32-+H2O
D.向明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知X、Y、Z、W四種短周期主族元素在周期表中的相對位置如圖所示,下列說法中正確的是( )
A.W的原子序數不可能是X的原子序數的3倍
B.Z元素可能是金屬元素
C.四種元素的原子有可能均能與氫原子形成18電子分子
D.W的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性一定比Y的強
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【題目】一定溫度下,在容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應:X2(g)+Y2(g)2Z(g),某時刻測得容器內X2、Y2、Z的濃度分別為0.2mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L,則當反應達到平衡時,各物質的濃度有可能是( )
A.c(X2)=0.4mol/LB.c(Y2)=0.2mol/L
C.c(Z)=0.6mol/LD.c(Y2)=0.8mol/L
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】治理SO2、CO、NOx污染是化學工作者研究的重要課題。
Ⅰ.含硫的煤燃燒時會產生SO2,對空氣造成污染,且易形成酸雨。
(1)為了防治酸雨,工業(yè)上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒,燃燒時生成的SO2和生石灰、O2共同反應生成硫酸鈣。請寫出該反應的化學方程式___。
Ⅱ.瀝青混凝土可作為反應;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化劑。圖甲表示在相同的恒容密閉容器、相同起始濃度、相同反應時間段下,使用同質量的不同瀝青混凝土(α型、β型)催化時,CO的轉化率與溫度的關系。
(2)a、b、c、d四點中,達到平衡狀態(tài)的是__。
(3)已知c點時容器中O2濃度為0.02mol/L,則50℃時,在α型瀝青混凝土中CO轉化反應的平衡常數K=__(用含x的代數式表示)。
(4)下列關于圖甲的說法正確的是__。
A.CO轉化反應的平衡常數K(a)<K(c)
B.在均未達到平衡狀態(tài)時,同溫下β型瀝青混凝土中CO轉化速率比α型要大
C.b點時CO與O2分子之間發(fā)生有效碰撞的幾率在整個實驗過程中最高
D.e點轉化率出現突變的原因可能是溫度升高至一定溫度后,催化劑失去活性
Ⅲ.活性炭還原法也是消除氮氧化物和硫氧化物的方法:某研究小組向某密閉容器中加入足量的活性炭和NO,發(fā)生反應:
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=QkJ·mol-1
在T1℃下,反應進行到不同時間測得各物質的濃度部分數據如下:
時間(min) 濃度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.40 | 0.20 | 0.30 | 0.60 | |
N2 | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.60 | ||
CO2 | 0 | 0.60 | 0.60 |
(5)0~10min內,N2的平均反應速率v(N2)=__。
(6)若30min后升高溫度至T2℃,重新達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為7∶3∶3,則該反應的ΔH__0(填“>”、“=”、或“<”)
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