【題目】疊氮化鈉(NaN3)固體易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,是汽車安全氣囊中的主要成分,能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產生大量氣體使氣囊鼓起。
已知:。
實驗室利用如圖裝置模擬工業(yè)級NaN3制備。
實驗Ⅰ:制備NaN3
(1)裝置C中盛放的藥品為____________,裝置B的主要作用是__________________。
(2)為了使a容器均勻受熱,裝置D中進行油浴而不用水浴的主要原因是______________。
(3)氨氣與熔化的鈉反應生成NaNH2的化學方程式____________________________________。
(4)N2O可由NH4NO3(熔點169.6℃)在240℃分解制得,應選擇的氣體發(fā)生裝置是________。
實驗Ⅱ:分離提純
分離提純反應完全結束后,取出裝置D中的混合物進行以下操作,得到NaN3固體。
(5)已知:NaNH2能與水反應生成NaOH和氨氣,操作Ⅳ采用__________洗滌,其原因是_____________。
實驗Ⅲ:定量測定
實驗室用滴定法測定疊氮化鈉樣品中NaN3的質量分數:
①將2.500g試樣配成500.00mL溶液。
②取50.00mL溶液于錐形瓶中,加入50.00mL 0.1010(NH4)2Ce(NO3)6 溶液。
③充分反應后,將溶液稍稀釋,向溶液中加入8mL濃硫酸,滴入3滴鄰菲啰啉指示液,0.0500(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定過量的Ce4+,消耗標準溶液的體積為29.00mL。測定過程中涉及的反應方程式如下:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
(6)配制疊氮化鈉溶液時,除燒杯、玻璃棒、量筒外,還需要用到的玻璃儀器有___________。若其它讀數正確,滴定到終點后讀取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液體積時俯視,將導致所測定樣品中疊氮化鈉質量分數__________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(7)試樣中NaN3的質量分數為___________。(保留四位有效數字)
【答案】堿石灰 冷凝分離出氨氣中的水 反應需要在210℃~220℃下進行,水浴不能達到這樣的高溫 2Na+2NH32NaNH2+H2↑ Ⅳ 乙醚 NaN3固體不溶于乙醚,能減少其損失,可洗去表面的乙醇雜質,且乙醚易揮發(fā),有利于產品快速干燥 500mL容量瓶、膠頭滴管 偏大 93.60%
【解析】
實驗I:A裝置為制取氨氣的裝置,B裝置用于冷凝分離出氨氣中的水,C裝置為干燥氨氣,因為疊氮化鈉(NaN3)固體易溶于水,所以必須保證干燥環(huán)境;D裝置為制取疊氮化鈉(NaN3)的裝置。反應之前需要排出裝置內的空氣,防止Na與空氣中的氧氣發(fā)生反應而影響產率,同時應該有尾氣處理裝置,據此分析解答(1)~(4);
實驗II:根據(NaN3)固體易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,分析解答(5);
實驗Ⅲ:根據配制溶液的步驟和使用的儀器結合滴定操作的誤差分析的方法解答(6);
(7)結合滴定過程,疊氮化鈉和六硝酸鈰銨反應,用0.0500molL-1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亞鐵銨)標準溶液滴定過量的Ce4+,結合化學方程式定量關系計算。
(1)根據上述分析,濃氨水分解產生的氨氣中含有較多的水蒸氣,經B裝置分離出大部分水后,氨氣中仍有少量的水蒸氣,故裝置C為干燥氨氣的裝置,其中的干燥劑可以選用堿石灰;B裝置用于冷凝分離出氨氣中的水,故答案為:堿石灰;冷凝分離出氨氣中的水;
(2) 裝置D中的反應需要在210℃~220℃下進行,水浴不能達到這樣的高溫,因此需要油浴,故答案為:反應需要在210℃~220℃下進行,水浴不能達到這樣的高溫;
(3)氨氣與熔化的鈉反應生成NaNH2的化學方程式為2Na+2NH32NaNH2+H2↑,故答案為:2Na+2NH32NaNH2+H2↑;
(4)N2O可由NH4NO3(熔點169.6℃)在240℃分解制得,NH4NO3分解時已經融化,同時分解過程中會生成水,為了防止水倒流到試管底部,使試管炸裂,試管口需要略向下傾斜,且需要防止NH4NO3流下,只有裝置Ⅳ滿足要求,故答案為:Ⅳ;
(5) NaN3固體不溶于乙醚,操作Ⅳ可以采用乙醚洗滌,能減少NaN3損失,同時洗去表面的乙醇雜質,且乙醚易揮發(fā),有利于產品快速干燥,故答案為:乙醚;NaN3固體不溶于乙醚,能減少其損失,可洗去表面的乙醇雜質,且乙醚易揮發(fā),有利于產品快速干燥;
(6)配制疊氮化鈉溶液時,除需用到燒杯、玻璃棒、量筒外,還需要用到的玻璃儀器有500mL容量瓶、膠頭滴管;若其它讀數正確,滴定到終點后,讀取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液體積時俯視,導致消耗標準液的體積偏小,則(NH4)2Ce(NO3)6的物質的量偏大,將導致所測定樣品中疊氮化鈉質量分數偏大,故答案為:500mL容量瓶、膠頭滴管;偏大;
(7)50.00 mL 0.1010 molL-1(NH4)2Ce(NO3)6 溶液中:n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1010molL-1×50.00×10-3L=5.05×10-3mol,
29.00mL 0.0500 molL-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液中,n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500molL-1×29.00×10-3L=1.45×10-3mol,
根據Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+可知,(NH4)2Fe(SO4)2消耗(NH4)2Ce(NO3)6的物質的量為1.45×10-3mol,
則與NaN3反應的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.05×10-3mol-1.45×10-3mol=3.6×10-3mol,
根據2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑可知,n(NaN3)=n[(NH4)2Ce(NO3)6]=3.6×10-3mol,故500.00mL溶液中(2.500g試樣中)n(NaN3)=3.6×10-3mol×=0.036mol,試樣中NaN3的質量分數ω=×100%=93.60%,故答案為:93.60%。
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【題目】已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol。在25℃時,向恒容密閉容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,達到平衡時放出熱量Q1;若25℃時在此恒容密閉容器中只通入1 mol SO2和0.5 mol O2,達到平衡時放出熱量Q2。則下列關系正確的是
A. Q2>Q1>197 kJ B. 2Q2<Q1<197 kJ
C. 2Q2=Q1=197 kJ D. 197 kJ> Q1=2Q2
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【題目】臭氧是常見的強氧化劑,廣泛用于水處理系統(tǒng)。制取臭氧的方法很多,其中高壓放電法和電解純水法原理如下圖所示。下列有關說法錯誤的是
A. 兩種方法都是電解原理
B. 高壓放電出來的空氣中,除含臭氧外還含有氮的氧化物
C. 電解純水時,電極b發(fā)生的電極反應有3H2O-6e-=O3↑+6H+和2H2O-4e-=O2↑+4H+
D. 電解純水時,H+由電極b經聚合固體電解質膜流向電極a
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【題目】下圖兩個裝置中,溶液體積均為200mL,開始時,電解質溶液的濃度均為0.1mol/L,工作一段時間后,測得導線上都通過了0.02mol e一,若不考慮溶液體積的變化,則下列敘述正確的是( )
A. 在①中Cu棒為陽極;在②中Cu棒為負極
B. 電極上生成物質的質量:①<②
C. 電極反應式:①中陽極:4OH一一4e一= 2H2O+O2↑;②中負極:2H+ + 2e一= H2↑
D. 溶液的pH:①不變;②增大
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【題目】25℃時,向20mL濃度為0.1mol/L的CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液,溶液pH的變化如圖所示,下列說法不正確的是( )
A. c點時,c(Na+)=c(CH3COO﹣)
B. b點時,c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
C. d點時,c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
D. 從a點到c點間可能有:c(CH3COO﹣)>c(H+)=c(Na+)>c(OH﹣)
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【題目】如圖,某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)的原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中的X為陽離子交換膜。請按要求回答相關問題:
(1)甲烷燃料電池的負極反應為__________________________。
(2)石墨(C)極的電極反應為______________________________。
(3)若在標準狀況下,有2.24 L氧氣參加反應,則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的體積為________L。
(4)某同學利用甲烷燃料電池設計電解法制取漂白液的實驗裝置(如圖)。若用于制漂白液,a為電池的______極,電解質溶液最好用______________。
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【題目】某溫度時,在一個 2 L 的密閉容器中,X、Y、Z 三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據,試填寫下列空白:
(1)該反應在_____________min 時達到平衡狀態(tài)。
(2)該反應的化學方程式為___________________________________________。
(3)從開始至 2min,Z 的平均反應速率為____________________________________。
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【題目】Ⅰ.下列8組物質或粒子:
①14N和14C
②16O和18O
③氰酸銨(NH4CNO)與尿素[CO(NH2)2]
④足球烯(C60)和金剛石
⑤CH3CH2CH2CH3和CH(CH3)3
⑥CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3
⑦和
⑧
(1)互為同素異形體的是____________(填編號,下同),
(2)互為同位素的是____________,
(3)互為同系物的是____________,
(4)互為同分異構體的是____________。
Ⅱ.回答下列有關有機化學的問題:
(5)的分子式為____________,該物質所含官能團名稱是____________。
(6)苯與濃硫酸和濃硝酸混合加熱產生硝基苯的反應方程式為____________,反應類型是____________。
(7)下列能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是____________。
A.乙醇 B.聚乙烯 C.苯 D.甲苯 E.戊烷 F.苯乙烯
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是( )
A.丙烷是直鏈烴,所以分子中3個碳原子也在一條直線上
B.丙烯所有原子均在同一平面上
C.所有碳原子一定在同一平面上
D.CH3—CH=CH—C≡C—CH3分子中所有碳原子可能在同一平面上
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