【題目】四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點為38.3℃,沸點為233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示;卮鹣铝袉栴}:

1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進行的操作是__,其目的是__,此時活塞K1,K2K3的狀態(tài)為__;一段時間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為____。

2)試劑A__,裝置單元X的作用是__;反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是___。

3)反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時間CO2,主要目的是___。

4)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時應(yīng)將a端的儀器改裝為__、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。

【答案】打開K1,關(guān)閉K2K3 先通入過量的CO2氣體,排除裝置內(nèi)空氣 打開K1,關(guān)閉K2K3 打開K2K3 ,同時關(guān)閉K1 濃硫酸 吸收多余的溴蒸氣同時防止外界的水蒸氣使產(chǎn)物水解 防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險 排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣 直形冷凝管 溫度計(量程250°C

【解析】

⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進行排除裝置內(nèi)的空氣,防止反應(yīng)物碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng),浪費原料,還可能產(chǎn)生有毒氣體CO等,污染空氣,開始僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關(guān)閉K2K3,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時需要打開K2K3,同時關(guān)閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進入反應(yīng)裝置中。

⑵因為產(chǎn)品四溴化鈦易發(fā)生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進入的CO2氣體必須干燥,裝置單元X應(yīng)為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時還能防止空氣中的水蒸氣干擾實驗,防止產(chǎn)品四溴化鈦水解變質(zhì)。

⑶反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進行尾氣處理,防止污染。

⑷實驗結(jié)束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純,因此需要用到直形冷凝管。

⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進行排除裝置內(nèi)的空氣,防止反應(yīng)物碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng),浪費原料,還可能產(chǎn)生有毒氣體CO等,污染空氣,因此加熱實驗前應(yīng)先通入過量的CO2氣體,其目的是排除裝置內(nèi)空氣。此時僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關(guān)閉K2K3;而反應(yīng)開始一段時間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時需要打開K2K3,同時關(guān)閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進入反應(yīng)裝置中,故答案為:先通入過量的CO2氣體;排除裝置內(nèi)空氣;打開K1,關(guān)閉K2K3;打開K2K3,同時關(guān)閉K1。

⑵因為產(chǎn)品四溴化鈦易發(fā)生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進入的CO2氣體必須干燥,所以試劑A為濃硫酸(作干燥劑),裝置單元X應(yīng)為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時還能防止空氣中的水蒸氣干擾實驗,防止產(chǎn)品四溴化鈦水解變質(zhì)。反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險,用熱源間歇性微熱連接管可以使產(chǎn)品四溴化鈦加熱熔化,流入收集裝置中,故答案為:濃硫酸;吸收多余的溴蒸氣同時防止外界的水蒸氣使產(chǎn)物水解;防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險。

⑶反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進行尾氣處理,防止污染,故答案為:排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣。

⑷實驗結(jié)束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。在產(chǎn)品四溴化鈦中還有殘留的液溴,因此根據(jù)題中給出的四溴化鈦的沸點233.5°C,可以使用蒸餾法提純;此時應(yīng)將a端的儀器改裝為直形冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是溫度計(量程是250°C),故答案為:直形冷凝管;溫度計(量程250°C)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是目前使用量最多的一種鋰電池電極材料,LiFePO4廢料中(含Al、石墨)磷、鐵、鋰的綜合回收工藝流程圖:

已知:①,

②常溫下,,

1)過程I“堿浸”的目的是____________,該過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________

2)過程II“酸浸”加人雙氧水的目的是_________________。

3)①浸出液中存在大量離子,從平衡移動角度解釋過程Ⅲ得到磷酸鐵晶體的原因_________________

②一定條件下,探究了pH對磷酸鐵沉淀的影響,結(jié)果如圖所示。由圖可知,過程Ⅲ應(yīng)選取的最佳沉淀pH____。隨pH的增加,磷的沉淀率開始下降,而鐵沉淀率未下降,分析原因為_________________

4)測得濾液1c(Li+)=0.l5mol/L,某同學(xué)取該100mL濾液進行沉鋰反應(yīng).加入50mlNa2CO3溶液卻未見沉淀,若不考慮Na2CO3的水解和液體混合時的體積變化,則該同學(xué)加入的Na2CO3溶液最大濃度為c(Na2CO3)=_____________mol/L

5)過程Ⅵ將濾液2________,________,經(jīng)過濾、干燥后得Na3PO4·12H2O晶體。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有兩個實驗小組的同學(xué)為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng),都用如圖示的裝置進行試驗。通入二氧化硫氣體,將帶余燼的木條插入試管中,木條復(fù)燃。

請回答下列問題:

1)第一小組同學(xué)認為Na2O2SO2反應(yīng)生成的白色固體中含有Na2SO3O2該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___

2)請設(shè)計一種實驗方案證明Na2O2SO2反應(yīng)生成的白色固體中含有Na2SO3___。

3)第二小組同學(xué)認為Na2O2SO2反應(yīng)除了生成Na2SO3O2外還有Na2SO4生成。為檢驗是否有Na2SO4生成,他們設(shè)計了如下方案:

B中反應(yīng)后的固體溶解于水(再加BaCl2溶液)白色沉淀(加入稀硝酸)仍有部分白色沉淀不溶解,證明有Na2SO4生成。上述方案是否合理?___;請簡要說明理由:__。

4)在100mL混合溶液中,HNO3H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol/L,0.1mol/L向該混合液中加入1.92g銅粉,加熱待充分反應(yīng)后,所得溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度是__(填選項字母)。

A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】催化加氫可生成2-甲基戊烷的是

A. CH2=CHC(CH3)2CH2CH3 B. CH2=CHCH(CH3)C≡CH

C. (CH3)2C=C(CH3)2 D. (CH3)2CHCH2C≡CH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型,但屬于氧化還原反應(yīng)的是(

A.Fe+CuSO4=FeSO4+CuB.3CO+Fe2O32Fe+3CO2

C.AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】合成氣(CO、H2)是一種重要的化工原料氣。合成氣制取有多種方法,如煤的氣化、天然氣部分氧化等。回答下列問題:

I.合成氣的制取

1)煤的氣化制取合成氣。

已知:①H2O(g)=H2O(l) H=-44kJ/mol;

②部分物質(zhì)的燃燒熱:

則反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的△H=___kJ/mol

2)天然氣部分氧化制取合成氣。

如果用O2(g)H2O(g)、CO2(g)混合物氧化CH4(g),欲使制得的合成氣中COH2的物質(zhì)的量之比為12,則原混合物中H2O(g)CO2(g)的物質(zhì)的量之比為__。

.利用合成氣合成乙醇

在一定條件下,向容積為2L的恒容密閉容器中投入2molCO4molH2,發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。

1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式__

2)下列情況能作為判斷反應(yīng)體系達到平衡的標志是__(填序號)。

A.壓強不再變化 B.平均摩爾質(zhì)量不再變化 C.密度不再變化

3)反應(yīng)起始壓強記為p1、平衡后記為p2,平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為__。(用含p1p2的代數(shù)式表示)

.合成乙醇的條件選擇

為探究合成氣制取乙醇的適宜條件,某科研團隊對不同溫度、不同Rh質(zhì)量分數(shù)的催化劑對CO的吸附強度進行了研究,實驗數(shù)據(jù)如圖。CO的非離解吸附是指CO尚未乙醇化,離解吸附是指CO已經(jīng)乙醇化。

1)結(jié)合圖像從低溫區(qū)、高溫區(qū)分析溫度對CO吸附強度的影響__;以及催化劑對CO吸附強度的影響__

2)用Rh作催化劑,合成氣制取乙醇的適宜溫度是__

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的說法正確的是

A.1mol Na2O2參與氧化還原反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移數(shù)一定為NA (NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)

B.HClMnO2制氯氣的反應(yīng)中,參與反應(yīng)的HCl中體現(xiàn)酸性和氧化性各占一半

C.VC可以防止亞鐵離子轉(zhuǎn)化成三價鐵離子,主要原因是VC具有較強的還原性

D.NO2與水反應(yīng),氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2: 1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知Ba(AlO2)2可溶于水。下圖表示的是向100 mL 0.02 mol·L-1 KAl(SO4)2溶液中逐滴加入0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液時(25℃),生成沉淀的物質(zhì)的量與加入Ba(OH)2溶液的體積的關(guān)系。下列說法不正確的是

A.所加的Ba(OH)2溶液的pH=13

B.a點的值是80 mL

C.b點的值是0.005 mol

D.當(dāng)V [Ba(OH)2]=30 mL時,生成沉淀的質(zhì)量是0.699 g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)實驗小組用如圖所示裝置制取氯氣,下列說法不正確的是

A.為了防止氯氣污染空氣,必須進行尾氣處理

B.該裝置圖中存在兩處明顯錯誤

C.該實驗裝置中收集氯氣的方法不正確

D.在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以檢驗是否有氯氣逸出

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