【題目】某小組以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、液氨、氯化銨為原料,在活性炭催化下合成了橙黃色晶體X。為測定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
①氨的測定:精確稱取wgX,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品溶液中的氨全部蒸出,用V1mLc1mol·L—1的鹽酸溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2mol·L—1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的測定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)磚紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色)。
回答下列問題:
(1)裝置中安全管的作用原理是_________。
(2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時(shí),應(yīng)使用_____式滴定管,可使用的指示劑為________。
(3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為____________。
(4)測定氨前應(yīng)該對裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn),若氣密性不好測定結(jié)果將___(填“偏高”或“偏低”)。
(5)測定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是___________;滴定終點(diǎn)時(shí),若溶液中c(Ag+)=2.0×10—5mol·L—1,c(CrO42—)為______mol·L—1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12)
(6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨、氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,鈷的化合價(jià)為______,制備X的化學(xué)方程式為____________________;X的制備過程中溫度不能過高的原因是__________________。
【答案】當(dāng)A中壓力過大時(shí),安全管中液面上升,使A瓶中壓力穩(wěn)定 堿 酚酞(或甲基紅) (c1V1—c2V2)×10—3×17/w×100% 偏低 防止硝酸銀見光分解 2.8×10-3 +3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出
【解析】
(1)無論三頸瓶中壓強(qiáng)過大或過小,都不會(huì)造成危險(xiǎn),若過大,A在導(dǎo)管內(nèi)液面升高,將緩沖壓力,若過小,外界空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶,也不會(huì)造成倒吸,安全作用的原理是使A中壓強(qiáng)穩(wěn)定;
(2)堿只能盛放在堿式滴定管中,酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中,所以用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液確定過剩的HCl時(shí),應(yīng)使用堿式滴定管盛放NaOH溶液;NaOH溶液和鹽酸溶液恰好反應(yīng)后呈中性,可以選擇酸性或堿性變色范圍內(nèi)的指示劑,甲基橙為酸性變色指示劑、酚酞為堿性變色指示劑,所以可以選取甲基橙或酚酞作指示劑;
(3)與氨氣反應(yīng)的n(HCl)=V1×10-3L×c1molL-1-c2molL-1×V2×10-3L=(c1V1-c2V2)×10-3mol,根據(jù)氨氣和HCl的關(guān)系式知,n(NH3)=n(HCl)=(c1V1-c2V2)×10-3mol,氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=;
(4)若氣密性不好,導(dǎo)致部分氨氣泄漏,所以氨氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。
(5)硝酸銀不穩(wěn)定,見光易分解,為防止硝酸銀分解,用棕色滴定管盛放硝酸銀溶液;根據(jù)鉻酸銀的溶度積常數(shù)可知c(CrO42-)=。
(6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,則其化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3,根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0得Co元素化合價(jià)為+3價(jià);該反應(yīng)中Co失電子、雙氧水得電子,CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、NH3發(fā)生反應(yīng)生成[Co(NH3)6]Cl3和水,反應(yīng)方程式為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;雙氧水易分解、氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低,所以X的制備過程中溫度不能過高。
【點(diǎn)晴】
明確相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵,注意綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路,即(1)巧審題,明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理。實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>)并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)上,遵循可靠性、簡捷性、安全性的原則,確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康、要求的方案。?/span>2)想過程,理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過程,確定實(shí)驗(yàn)操作的方法步驟,把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn),理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。(3)看準(zhǔn)圖,分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合,思考容量大。在分析解答過程中,要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮,確定它們在該實(shí)驗(yàn)中的作用。(4)細(xì)分析,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過程中,要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因,或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式,繪制變化曲線等。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】煤的潔凈技術(shù)(包括固硫技術(shù)和脫硫技術(shù)兩類)可有效降低燃煤廢氣中SO2的含量,已成為我國解決環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù)之一。通過加入固硫劑,將硫元素以固體形式留在煤燃燒的殘?jiān)。石灰石是常用的固硫劑,固硫過程中涉及的部分反應(yīng)如下:
①CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) △H1= +178.30kJ/mol
②CaO(s) + SO2(g) + 0.5O2(g)CaSO4(s) △H2= -501.92 kJ/mol
③CO(g) + 0.5O2(g) CO2(g) △H3
④CaSO4(s) + CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) △H4= +218.92kJ/mol
(1)溫度升高,反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)△H3=________kJ/mol。
(3)在煤燃燒過程中常鼓入稍過量的空氣以提高固硫率(燃燒殘?jiān)辛蛟氐馁|(zhì)量占燃煤中硫元素總質(zhì)量的百分比),結(jié)合反應(yīng)②、③、④分析其原因:________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,每個(gè)編號代表一種元素,請根據(jù)要求回答問題:
(1)表中金屬性最強(qiáng)的元素為___(填元素符號);
(2)最穩(wěn)定的元素為___(填元素符號);
(3)③、⑦的原子半徑大小關(guān)系:③___(填“>”“<”或“=”)⑦);
(4)④和⑦兩種元素組成的化合物與AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式為___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋁表面在空氣中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蝕性不夠強(qiáng)?刂埔欢ǖ臈l件,用如圖所示的電化學(xué)氧化法,可在鋁表面生成堅(jiān)硬致密,耐腐蝕的氧化膜。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 陰極上有金屬鋁生成
B. 電極A為石墨,電極B為金屬鋁
C. OH-在電極A上放電,有氧氣生成
D. 陽極的電極反應(yīng)式為:2Al-6e-+3H2O═AL2O3+6H+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】堿式氧化鎳(NiOOH)可用作鎳氫電池的正極材料,可用廢鎳催化劑(主要含Ni、Al,少量Cr、FeS 等)來制備,其工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“浸泡除鋁”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_________________________;
(2)“溶解”時(shí)放出的氣體為_______________ (填化學(xué)式);
(3)已知該條件下金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
開始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
Ni2+ | 6.2 | 8.6 |
Fe2+ | 7.6 | 9.1 |
Fe3+ | 2.3 | 3.3 |
Cr3+ | 4.5 | 5.6 |
“調(diào)pH 1”時(shí),溶液pH范圍為______________________;
(4)在空氣中加熱Ni(OH)2可得NiOOH,請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________;
(5)金屬鉻在溶液中有多種存在形式, CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下,初始濃度為1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)隨c(H+)的變化如圖所示,用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)________________,根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為______________,溫度升高,溶液中CrO42—的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的△H____0(填“>”、“<”或“=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】六價(jià)鉻有毒,而Cr3+相對安全。工業(yè)含鉻(CrO3)廢渣無害化處理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃燒生成的CO還原CrO3。在實(shí)驗(yàn)室中模擬這一過程的裝置如下:
CO由甲酸脫水制得;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)熄滅酒精燈的順序是______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】白藜蘆醇廣泛存在于食物(如桑葚、花生,尤其是葡萄)中,它具有抗癌性。請回答下列問題。
(1)白藜蘆醇的分子式為_____,所含官能團(tuán)的名稱為_____;
(2)下列關(guān)于白藜蘆醇的說法正確的是_____
A.可使酸性KMnO4溶液褪色
B.可與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色
C.可使溴的CCl4溶液褪色
D.可與NH4HCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡
E.屬于醇類
F.不能發(fā)生酯化反應(yīng)
(3)1mol該有機(jī)物最多能消耗____molNaOH,最多能消耗_____molBr2;
(4)1mol該有機(jī)物與H2加成時(shí),最多消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2的體積為_____L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯甲酸乙酯稍有水果氣味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品中,實(shí)驗(yàn)室制備方法如下:
Ⅰ苯甲酸乙酯粗產(chǎn)品的制備
在干燥的50mL三頸圓底燒瓶中,加入6.1g苯甲酸、過量無水乙醇、8mL苯和1mL濃硫酸,搖勻后加沸石,安裝分水器。水浴加熱,開始控制回流速度1~2d/s。反應(yīng)時(shí)苯-乙醇-水會(huì)形成“共沸物”蒸餾出來。加熱回流約1小時(shí),至分水器中不再有小水珠生成時(shí),停止加熱。改為蒸餾裝置,蒸出過量乙醇和苯。
沸點(diǎn)(℃) | 相對分子質(zhì)量 | |
苯甲酸 | 249 | 122 |
苯甲酸乙酯 | 212.6 | 150 |
(1)寫出苯甲酸與用18O標(biāo)記的乙醇酯化反應(yīng)的方程式___________________。
(2)儀器A的名稱及冷水通入口_________________________。
(3)通過分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水,目的是___________________。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中沒有加沸石,請寫出補(bǔ)加沸石的操作___________________。
(5)圖2裝置中的錯(cuò)誤______________________。
Ⅱ.苯甲酸乙酯的精制
將苯甲酸乙酯粗產(chǎn)品用如下方法進(jìn)行精制:將燒瓶中的液體倒入盛有30mL冷水的燒杯中,攪拌下分批加入飽和Na2CO3溶液(或研細(xì)的粉末),至無氣體產(chǎn)生,pH試紙檢測下層溶液呈中性。用分液漏斗分出粗產(chǎn)物,水層用乙醚(10mL)萃取。合并有機(jī)相,用無水CaCl2干燥。干燥后的粗產(chǎn)物先用水浴蒸除乙醚,再改用減壓蒸餾,收集餾分。
(6)加入飽和碳酸鈉溶液除了可以降低苯甲酸乙酯溶解度外,還有的作用是__________。
(7)按照糾正后的操作進(jìn)行,測得產(chǎn)品體積為5mL(苯甲酸乙酯密度為1.05g·cm3)。實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】SO2的催化氧化是工業(yè)制取硫酸的關(guān)鍵步驟之一:2SO2 + O22SO3 在容積均為2L,有相同催化劑的a、b、c、d、e五個(gè)密閉容器中均充入2molSO2和1molO2混合氣體,控制不同的反應(yīng)溫度。反應(yīng)進(jìn)行5min時(shí),測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
容器溫度 物質(zhì)的量(mol) | a容器 400℃ | b容器 425℃ | c容器 450℃ | d容器 475℃ | e容器 500℃ |
O2 | x | 0.6 | 0.3 | 0.5 | 0.7 |
SO3 | y | 0.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
(1)5min時(shí)測得a容器中混合氣體的物質(zhì)的量減少了0.2mol,計(jì)算5min內(nèi)SO3的平均反應(yīng)速率____________。
(2)反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí),b容器中的反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)?_______(填“是”或“否”),理由是:_____________________________________________________________________________。
(3)在圖中畫出e容器中SO2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線_______________________。
(4)工業(yè)上常用Na2SO3溶液來吸收SO2,該反應(yīng)的離子方程式是:___________________。
(5)已知NaHSO3溶液呈酸性,溶液中c(H2SO3)_______ c(SO32—)(選填<、>或=);NaHSO3既能和強(qiáng)酸反應(yīng)也能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。用平衡移動(dòng)原理說明NaHSO3能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的原因:_______________
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