【題目】為測定某氟化稀土樣品中氟元素的質量分數(shù),某化學興趣小組進行如下了實驗。
利用高氯酸(高沸點酸)將樣品中的氟元素轉化為氟化氫(低沸點酸)蒸出,再通過滴定測量。
實驗裝置如圖所示。
(1)a的作用是____________,儀器d的名稱是________________ 。
(2)檢查裝置氣密性:____________(填操作),關閉k,微熱c,導管e末端有氣泡冒出;停止加熱,導管e內有一段穩(wěn)定的水柱,說明裝置氣密性良好。
(3)c中加入一定體積高氯酸和mg氟化稀土樣品,Z中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱b、c,使b中產生的水蒸氣進入c。
①下列物質可代替高氯酸的是_________(填序號)。
A.硝酸 B.鹽酸 C.硫酸 D.磷酸
②實驗中除有HF氣體外,可能還有少量SiF4(易水解)氣體生成。若有SiF4生成,實驗結果將__________(填“偏高”“ 偏低”或“不受影響”)。
③若觀察到f中溶液紅色褪去,需要向f中及時補加NaOH溶液,否則會使實驗結果偏低,原因是______________。
(4)向餾出液中加入V1mL c1mol·L-1La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀,再用c2mol·L-1EDTA標準溶液滴定剩余La3+(La3+與EDTA按1:1絡合),消耗EDTA標準溶液V2ml,則氟化稀土樣品中氟的質量分數(shù)為______________。
(5)用樣品進行實驗前,需要用0.084g氟化鈉代替樣品進行實驗,改變條件(高氯酸用量、反應溫度、蒸餾時間),測量并計算出氟元素質量,重復多次。該操作的目的是___________。
【答案】 平衡壓強 直形冷凝管 在b和f中加水,水浸沒導管a和c末端 CD 不受影響 充分吸收HF氣體,防止其揮發(fā)損失 0.057(c1V1-c2V2)/m或5.7(c1V1-c2V2)%/m 尋找最佳實驗條件
【解析】(1)a的作用是平衡壓強,防止圓底燒瓶中壓強過大,引起爆炸,d的名稱是直形冷凝管;(2)檢查裝置氣密性:在b和f中加水,水浸沒a和e的末端;(3)①利用高氯酸(高沸點酸)將樣品中的氟元素轉化為氟化氫(低沸點酸)蒸出,A.硝酸易揮發(fā),故A錯誤; B.鹽酸易揮發(fā),故B錯誤;C.硫酸難揮發(fā),沸點高,故C正確;D.磷酸難揮發(fā),沸點高,故C正確;故選CD。②實驗中除有HF氣體外,可能還有少量SiF4(易水解)氣體生成HF,若有SiF4生成,實驗結果將不受影響;③若觀察到f中溶液紅色褪去,需要向f中及時補加NaOH溶液,否則會使實驗結果偏低,原因是充分吸收HF氣體,防止其揮發(fā)損失;(4)氟化稀土樣品中氟的質量分數(shù)為=; (5)用樣品進行實驗前,需要用0.084g氟化鈉代替樣品進行實驗,改變條件(高氯酸用量、反應溫度、蒸餾時間),測量并計算出氟元素質量,重復多次。該操作的目的是 通過做對比實驗,尋找最佳實驗條件。
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【題目】Ⅰ.下表1是室溫下,幾種弱酸的電離平衡常數(shù)(Ka) 和弱堿的電離平衡常數(shù)(Kb)
表1
酸或堿 | 電離常數(shù)(ka或kb) |
CH3COOH | 1.75×l0-5 |
檸檬酸 (H3C6H5O7) | Kal=7.4×l0-4 Ka2=1.73×10-5 Ka3=4.0×l0-7 |
NH3·H2O | Kb=1.75×l0-5 |
請回答下面問題:
(1)用蒸餾水稀釋0.1mol/L的醋酸溶液,下列選項中一定變小的是____________
A. B.c(H+) C.c(OH-)·c(H+) D.
(2)CH3COONH4的水溶液 呈_________(選填“酸性”、“ 中性”、“ 堿性”)。
(3)濃度為0.10mol/L檸檬酸氫二鈉(Na2HC6H5O7) 溶液顯________(填“酸”、“ 中”、“ 堿”)性,通過計算說明其原因____________。
Ⅱ.(1)乙醇是重要的化工產品和液體燃料,可以利用下列反應制取乙醇。2CO2(g)-6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2Og) △H=akJ/mol,在一定壓強下,測得上述反應的實驗數(shù)據(jù)如下表。
溫度(K) CO2轉化率 n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% /td> | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:
①上述反應的α__________0(填“大于” 或“小于”)。
②在一定溫度下,提高氫碳(即)比。平衡常數(shù) K值________(填“增大”、“ 減小”、或“不變”)。
(2) 催化劑存在的條件下,在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H2,同樣可制得乙醇(可逆反應)。該反應過程中能量變化如圖所示:
在一定溫度下,向上述密閉容器中加入1molCO、3molH2及固體催化劑,使之反應。平衡時,反應產生的熱量為QkJ,若溫度不變的條件下,向上述密閉容器中加入4molCO、12molH2及固體催化劑,平衡時,反應產生的熱量為wkJ,則w的范圍為___________。
(3)以乙醇蒸氣、空氣、氫氧化鈉溶液為原料,石墨為電極可構成燃料電池,其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似。該電池中負極上的電極反應式是__________________。使用上述乙醇燃料電池電解(Pt 電極)一定濃度的Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應式為____________________,陰極產生的物質A 的化學式為____________________。
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【題目】樹枝化聚合物在生物、醫(yī)藥、催化和光電功能材料等領域有廣泛的應用。有機化合物G(3,5-二溴苯甲酸乙酯)是合成樹枝化聚合物的重要原料,由A(甲苯)制備H的一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)E的化學名稱為__________。
(2)C的結構簡式為____________,F(xiàn)中的官能團名稱是__________。
(3)A生成B的反應類型為________。
(4)由F生成G的化學方程式為___________________________________。
(5)G的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有________種(不含立體異構);
①溴直接與苯環(huán)相連,
②苯環(huán)只有3個取代基,
③存在酯基官能團。
(6)寫出用乙苯為原料制備化合物的合成路線____________(其他試劑任選)。
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【題目】請參考題中圖表,已知E1=134kJ/mol、E2=368kJ/mol,根據(jù)要求回答問題:
(1)圖I是1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成CO2和NO過程中的能最變化示意圖,若在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E1的變化是___(填“增大”、“減小”或“不變”下同),△H的變化是________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式:__________。
(2)如表所示是部分化學鍵的鍵能參數(shù):
化學鍵 | P-P | P-O | O=O | P=O |
鍵能/kJ/mol | a | b | c | x |
已知白磷的燃燒熱為dkJ/mol,白磷及其完全燃燒的產物的結構如圖II所示。1個P4O10分子中P-O的個數(shù)為_______,表中x=_____kJ/mol(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。
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【題目】俄羅斯科學家最近合成第114號元素的原子,該原子的質量數(shù)為289,存在時間達到30秒,這項成果具有重要意義。該原子的中子數(shù)與電子數(shù)之差是( )
A.61B.114C.175D.289
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【題目】二甲醚又稱甲醚,簡稱DME,熔點-141.5℃,沸點-24.9℃,與石油液化氣(LPG)相似,被譽為“21世紀的清潔燃料”。制備原理如下:
Ⅰ.由天然氣催化制備二甲醚:
①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
Ⅱ.由合成氣制備二甲醚:
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.7kJ·mol-1
③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3
回答下列問題:
(1)若甲烷和二甲醚的燃燒熱分別是890.3kJ·mol-1、1453.0 kJ·mol-1;1mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收44.0kJ的熱量。反應③中的相關的化學健鍵能數(shù)據(jù)如表:
化學鍵 | H-H | C-O | H-O(水) | H-O(醇) | C-H |
E/(kJ mol-1) | 436 | 343 | 465 | 453 | 413 |
則△H1=_________kJ·mol-1 △H3=_________ kJ·mol-1
(2)反應③的化學平衡常數(shù)表達式為______________。制備原理Ⅰ中,在恒溫、恒容的密閉容器中合成,將氣體按n(CH4):n(O2)=2:1混合,能正確反映反應①中CH4的體積分數(shù)隨溫度變化的曲線是_________________。下列能表明反應①達到化學平衡狀態(tài)的是_______________。
a.混合氣體的密度不變
b.反應容器中二甲醚的百分含量不變
c.反應物的反應速率與生成物的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比
d.混合氣體的壓強不變
(3)有人模擬制備原理Ⅱ,在500K時的2L的密閉容器中充入2molCO和6molH2,8min達到平衡,平衡使CO的轉化率為80%,c(CH3OCH3)=0.3mol·L-1,用H2表示反應②的速率是__________;可逆反應③的平衡常數(shù)K3=_________。若在500K時,測得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3),此時反應③v(正)___v(逆),說明原因____________________。
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【題目】某主族元素的原子,M層上有一個半充滿的亞層(即該亞層的每個軌道只有1個電子),這種原子的質子數(shù)
A. 只能是7 B. 只能是15 C. 是11或15 D. 是11或13
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【題目】在一定溫度下,容器內某一反應aNbM 的物質的量隨反應時間變化的曲線如下圖所示,下列表述中正確的是
A. a∶b= 1∶2
B. t2時,逆反應速率大于正反應速率
C. t3時,正、逆反應速率相等,達到平衡
D. t1時,v(N)的反應速率是 2/ t1 mol/(L·min)
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