【題目】氯堿廠用電解飽和食鹽水制取燒堿,同時(shí)制鹽酸的工藝流程如下:
(1)氯氣加壓能得到液氯,這利用了氯氣______________的物理性質(zhì)。
(2)在HCl合成塔中是_______氣過量。
(3)按照?qǐng)D示流程,為了制得100噸36.5%的鹽酸,理論上需氯化鈉_______噸。
(4)實(shí)驗(yàn)室制備HCl氣體的化學(xué)方程式:_________。
(5)利用HCl合成時(shí)放出的熱量來產(chǎn)生水蒸汽,用于NaOH溶液的蒸發(fā),這樣做的優(yōu)點(diǎn)是_______。
(6)氯化氫氣體可做美麗的噴泉實(shí)驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用容積為V升的圓底燒瓶,采用排空氣法收集干燥的氯化氫,所得氣體的平均式量是34.625。噴泉實(shí)驗(yàn)后,燒瓶中的溶液的體積為____,物質(zhì)的量濃度為___。
(7)某化學(xué)興趣小組進(jìn)行粗鹽(含有少量氯化鈣和硫酸鎂雜質(zhì))提純實(shí)驗(yàn),請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題。
步驟一:稱取10g粗鹽,倒入燒杯中后加入30mL水溶解。為加快溶解速率,可采取的方法是______(任寫1種)。步驟二:依次加入稍過量的沉淀劑,充分反應(yīng)后得到大量沉淀。沉淀劑加入順序依次為(用化學(xué)式表示):__________。步驟三:將混合物進(jìn)行過濾,取濾液進(jìn)行下一步操作。步驟四:往濾液中加入適量的____(填試劑名稱),調(diào)節(jié)pH到7(用pH試紙測(cè)定),若該試劑不小心加過量,對(duì)所得到氯化鈉的純度____(填“有”或“沒有”)影響。步驟五:將濾液倒入______中進(jìn)行加熱,等到______時(shí),停止加熱,利用余熱蒸干。步驟六:晶體轉(zhuǎn)入試劑瓶中待用。在步驟三和五中,玻璃棒的作用依次是____、____。若最終得到的氯化鈉固體中還含有微量的NaBr和KCl,更簡(jiǎn)單的除雜方法是______。已知氯元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量為35.5,由、、構(gòu)成的11.7gNaCl中含有___克。
【答案】易液化 氫 58.5 NaCl(s)+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl↑ 充分利用能量 3V/4 0.045mol/L 用玻璃棒攪拌 NaOH、BaCl2、Na2CO3等 鹽酸 沒有 蒸發(fā)皿 有大量固體析出 引流 攪拌,防止局部溫度過高造成固液飛濺 重結(jié)晶 1.85
【解析】
(1)氯氣易液化,加壓能得到液氯;
(2)由于氯氣有毒,而氫氣是無(wú)毒的;
(3)根據(jù)氯原子守恒可知,n(HCl)=n(NaCl)列式進(jìn)行計(jì)算;
(4)實(shí)驗(yàn)室用氯化鈉固體與濃硫酸加熱反應(yīng)生成氯化氫,據(jù)此寫出方程式;
(5)利用HCl合成時(shí)放出的熱量來產(chǎn)生水蒸汽,用于NaOH溶液的蒸發(fā);
(6)燒瓶?jī)?nèi)為HCl和空氣的混合氣體,根據(jù)M(平均)=m(混)/n(混)列方程求出氯化氫所占的體積;氯化氫易溶于水,所以溶液的體積等于氯化氫的體積,將此燒瓶倒置于水中做噴泉實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)入燒瓶的液體體積為HCl體積,據(jù)c=n/V計(jì)算出溶液的濃度;
(7)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析加快溶解速率的方法;粗鹽(含有少量氯化鈣和硫酸鎂雜質(zhì)),因此先加過量氫氧化鈉溶液,除去鎂離子,再加入過量的氯化鋇溶液,除去硫酸根離子,再加入過量的碳酸鈉溶液,除去鈣離子和剩余的鋇離子;過濾除去沉淀,剩余氯化鈉和碳酸鈉的混合液,加入足量的鹽酸,加熱蒸發(fā)結(jié)晶,得到純凈的氯化鈉固體;根據(jù)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾的操作中玻璃棒的作用進(jìn)行分析;根據(jù)氯原子守恒及M(平均相對(duì)原子質(zhì)量)=m(混)/n(混)列方程進(jìn)行計(jì)算。
(1)氯氣易液化,加壓能得到液氯;
故答案是:易液化;
(2)由于氯氣有毒,而氫氣是無(wú)毒的,因此,因此在HCl合成塔中,氫氣過量,保證氯氣完全反應(yīng);
故答案是:氫;
(3)根據(jù)氯原子守恒可知,n(HCl)=n(NaCl),100t×106×36.5%/36.5g/mol= n(NaCl)=106mol,所以m(NaCl)=106mol×58.5g/mol= 58.5×106g=58.5t;
故答案是:58.5;
(4)實(shí)驗(yàn)室用氯化鈉固體與濃硫酸加熱反應(yīng)生成氯化氫,化學(xué)方程式為:NaCl(s)+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl↑;
故答案是:NaCl(s)+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl↑;
(5)利用HCl合成時(shí)放出的熱量來產(chǎn)生水蒸汽,用于NaOH溶液的蒸發(fā),這樣做的優(yōu)點(diǎn)是充分利用能量;
故答案是:充分利用能量;
(6)用排氣法收集HCl后,收集到的HCl氣體不純,含有空氣,空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為34.625;設(shè)燒瓶的體積為22.4L,則混合氣體的總量為1mol;設(shè)HCl的體積為xL,空氣的體積為(22.4-x)L,則[xL/22.4L/mol×36.5g/mol+(22.4-xL/22.4L/mol×29g/mol]÷1mol=34.625;解得:x=16.8L;噴泉實(shí)驗(yàn)后,氯化氫全部溶于水,因此燒瓶中的溶液的體積為氯化氫氣體的體積,所以液體的體積占燒瓶體積的16.8L/22.4L=3/4;即進(jìn)入燒瓶中的液體的體積為3V/4;鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度為[16.8L/22.4L/mol]/16.8L= 0.045mol/L;
故答案是:3V/4;0.045mol/L。
(7)步驟一:根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析可知,可采取用玻璃棒攪拌、用溫水溶解等;步驟二:粗鹽(含有少量氯化鈣和硫酸鎂雜質(zhì)),因此先加過量氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀(除去鎂離子),再加入過量的氯化鋇溶液,產(chǎn)生硫酸鋇沉淀(除去硫酸根離子),再加入過量的碳酸鈉溶液,產(chǎn)生碳酸鈣、碳酸鋇沉淀(除去鈣離子和剩余的鋇離子);因此沉淀劑加入順序依次為:NaOH、BaCl2、Na2CO3等;步驟四:將混合物進(jìn)行過濾,濾液中含有剩余的碳酸鈉和氯化鈉,往濾液中加入適量的鹽酸,反應(yīng)生成氯化鈉和水(溶液呈中性),通過蒸發(fā)結(jié)晶,得到純凈的氯化鈉晶體;由于鹽酸具有揮發(fā)性,受熱易揮發(fā),因此若鹽酸不小心加過量,對(duì)所得到氯化鈉的純度沒有影響;步驟五:將濾液倒入蒸發(fā)皿中進(jìn)行加熱,等到出現(xiàn)大量固體時(shí),停止加熱,利用余熱蒸干。步驟三和五中,過濾時(shí),玻璃棒起到引流作用;蒸發(fā)時(shí),攪拌,防止局部溫度過高造成固液飛濺;根據(jù)三種鹽的溶解度變化規(guī)律,若最終得到的氯化鈉固體中還含有微量的NaBr和KCl,可采用更簡(jiǎn)單的重結(jié)晶法的進(jìn)行除雜;11.7gNaCl的物質(zhì)的量為11.7g/58.5g/mol=0.2mol,0.2molNaCl中含有xmol、ymol,列方程:x+y=11.7/(23+35.5)=0.2mol;(35x+37y)/( x+y)= 35.5,解得y=0.05mol,11.7gNaCl中含有的質(zhì)量m=nM=0.05mol×37=1.85g;
故答案是:用玻璃棒攪拌; NaOH、BaCl2、Na2CO3等; 鹽酸; 沒有;蒸發(fā)皿;有大量固體析出; 引流;攪拌,防止局部溫度過高造成固液飛濺;重結(jié)晶;1.85。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO可用于合成甲醇,化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)下圖是反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________(填“>”、“<”或“=”)K2。在T1溫度下,往體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO和2 mol H2,經(jīng)測(cè)得CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____ 。
②若容器容積不變,下列措施可增加CO轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)。
a.升高溫度 b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑 d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
(2)在容積為1 L的恒容容器中,分別研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖是上述三種溫度下H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1 mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系,則曲線z對(duì)應(yīng)的溫度是________℃;該溫度下上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為________。曲線上a、b、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關(guān)系為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氧化亞銅(Cu2O)是一種磚紅色粉末狀固體,幾乎不溶于水,可在酸性溶液中發(fā)生反應(yīng),與硫酸、鹽酸、硝酸反應(yīng)如下:
①Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl=2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)Cu2O中Cu元素的化合價(jià)為________。
(2)反應(yīng)①中氧化劑為_________,還原劑為_________(填具體物質(zhì)的化學(xué)式)。
(3)反應(yīng)②_________(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng);若是請(qǐng)說明轉(zhuǎn)移電子情況,若不是請(qǐng)說明判斷依據(jù):_____________________________________。
(4)請(qǐng)寫出反應(yīng)③的離子方程式并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:___________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種從銅電解工藝的陽(yáng)極泥中提取Se和Te的流程如下:
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 合理處理陽(yáng)極泥有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用
B. 流出液是H2SO4溶液
C. 電解過程中陰極上析出單質(zhì)Te
D. “焙砂”與碳酸鈉充分混合后,可在瓷坩鍋中焙燒
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和 MnO2 制 Cl2,并以氯氣為原料制備氯化鐵,已知氯化鐵容易與水發(fā)生水解反應(yīng),裝 置如下圖所示。
(1)裝置 A 燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________。
(2)裝置 B、C 中應(yīng)盛放的試劑名稱分別為___________、________________若裝置去掉 B、C,將對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的安全隱患是_____________
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),先點(diǎn)燃 A 處的酒精燈,讓氯氣充滿裝置,再點(diǎn)燃 D 處酒精燈,寫出 D 中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。
(4)F 裝置所起的作用是_____,_____。
(5)用廉價(jià)的石灰乳吸收氯氣可制得漂粉精,寫出工業(yè)制漂粉精反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組用如下圖所示裝置制備、收集Cl2,并進(jìn)行性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略去)。下列說法正確的是( )
A. 用和濃鹽酸制備時(shí),只選
B. 用于收集時(shí),a為進(jìn)氣口
C. 中加入NaBr溶液和,通入反應(yīng)后振蕩、靜置,下層溶液呈橙紅色
D. 中通入使品紅溶液褪色后,取出溶液加熱可恢復(fù)紅色
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫是一種自然界分布較廣的元素,在很多化合物中都含有該元素,回答下列問題:
(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。
(2)使分液漏斗中液體順利流下的操作是_______________________________________。
(3)選用上面的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱:
①甲同學(xué)認(rèn)為按照A→C→F的順序連接裝置即可證明,乙同學(xué)認(rèn)為該方案不合理,其理由是___________________________________________。
②丙同學(xué)設(shè)計(jì)的合理實(shí)驗(yàn)方案為:A→C→____→____→D→F,其中裝置C的作用是_______________,證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________。
(4)K2S2O8具有強(qiáng)氧化性,可通過電解H2SO4和K2SO4的混合溶液制得,其陽(yáng)極反應(yīng)式為_______________,稱取0.2500 g 產(chǎn)品于碘量瓶中,加100 mL水溶解,再加入8.000 g KI固體(稍過量),振蕩使其充分反應(yīng);加入適量醋酸溶液酸化,以淀粉為指示劑,用 c mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液V mL,則樣品中K2S2O8的純度為_____%(用含c、V的代數(shù)式表示,已知:S2O82— +2I— = 2SO42—+I2 ;2S2O32— + I2 = 2S4O62—+2I— )。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列各項(xiàng)對(duì)示意圖的解釋與圖像相符的是
A. ①壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響(p2>p1) B. ②溫度對(duì)反應(yīng)的影響
C. ③平衡體系增加N2對(duì)反應(yīng)的影響 D. ④催化劑對(duì)反應(yīng)的影響
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】含氮化合物在生產(chǎn)、生命活動(dòng)中有重要的作用;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-alkJ/mol,4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ/mol,H2O(1)=H2O(g)△H3=+ckJ/mol,寫出在298K時(shí),氨氣燃燒生成N2的熱化學(xué)方程式___________。
(2)肌肉中的肌紅蛋白(Mb)可與O2結(jié)合生成MbO2:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),其中k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù),即V正=k正·c(Mb)·P(O2),V逆=k逆·c(MbO2)。37℃時(shí)測(cè)得肌紅蛋白的結(jié)合度(α)與P(O2)的關(guān)系如下表[結(jié)合度(α)指已與O2結(jié)合的肌紅蛋白占總肌紅蛋白的百分比]:
P(O2) | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
α(MbO2%) | 50.0 | 67.0 | 80.0 | 85.0 | 88.0 | 90.3 | 91.0 |
①計(jì)算37℃、P(O2)為2.00kPa時(shí),上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。
②導(dǎo)出平衡時(shí)肌紅蛋白與O2的結(jié)合度(α)與O2的壓強(qiáng)[P(O2)]之間的關(guān)系式α=___________(用含有k正、k逆的式子表示)。
(3)構(gòu)成肌紅蛋白的甘氨酸(NH2CH2COOH)是一種兩性物質(zhì),在溶液中以三種離子形式存在,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
在甘氨酸溶液中加入酸或堿,三種離子的百分含量與的關(guān)系如圖所示:
①純甘氨酸溶液呈___________性;當(dāng)溶液呈中性時(shí)三種離子的濃度由大到小的順序?yàn)?/span>___________。
②向=8的溶液中加入過量HCl時(shí),反應(yīng)的離子方程式為___________。
③用電位滴定法可測(cè)定某甘氨酸樣品的純度.
稱取樣品150mg,在一定條件下,用0.1000mol/L的高氯酸溶液滴定(與甘氨酸1︰1發(fā)生反應(yīng)),測(cè)得電壓變化與滴入HClO4溶液的體積關(guān)系如下圖。做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn),消耗HClO4溶液的體積為0.25mL,該樣品的純度為___________%(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))
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