【題目】制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3主要實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:① 氯氣與燒堿溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng);
② N2H4·H2O有強(qiáng)還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。
⑴從流程分析,本流程所用的主要有機(jī)原料為_______________(寫名稱)。
⑵步驟Ⅰ制備NaClO溶液時(shí),若溫度為41℃,測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3,且兩者物質(zhì)的量之比為5∶1,該反應(yīng)的離子方程式為____________________。
⑶實(shí)驗(yàn)中,為使步驟Ⅰ中反應(yīng)溫度不高于40 ℃,除減緩Cl2的通入速率外,還可采取的措施是_________________。
⑷步驟Ⅱ合成N2H4·H2O(沸點(diǎn)約118 ℃)的裝置如圖。NaClO堿性溶液與尿素[CO(NH2)2](沸點(diǎn)196.6℃)水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)。
① 使用冷凝管的目的是_________________。
② 滴液漏斗內(nèi)的試劑是_______;
將滴液漏斗內(nèi)的液體放入三頸燒瓶內(nèi)的操作是______________________________;
③ 寫出流程中生成水合肼反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。
⑸ 步驟Ⅳ制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-隨pH的分布如圖所示)。
① 邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實(shí)驗(yàn)中確定停止通SO2的pH值為____(取近似整數(shù)值,下同);
②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH應(yīng)控制在________。
【答案】尿素 8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O 冰水浴冷卻 通過冷凝回流,減少水合肼的揮發(fā),提高水合肼的產(chǎn)率 NaClO堿性溶液 打開滴液漏斗的活塞,旋轉(zhuǎn)旋塞使漏斗內(nèi)的液體緩緩流下 NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3 4 10
【解析】
由實(shí)驗(yàn)流程可知,氯氣和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)生成NaClO,為避免生成NaClO3,應(yīng)控制溫度在40℃以下,生成的NaClO與尿素反應(yīng)生成N2H4H2O和Na2CO3,可用蒸餾的方法分離出N2H4H2O,副產(chǎn)品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,結(jié)合對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題給信息分析解答。
⑴根據(jù)流程圖,本流程所用的主要有機(jī)原料為尿素,故答案為:尿素;
(2)若溫度為41℃,測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3,且兩者物質(zhì)的量之比為5∶1,同時(shí)還生成NaCl,根據(jù)得失電子守恒,ClO-∶ClO3- ∶Cl- 物質(zhì)的量之比為5∶1∶10,反應(yīng)的離子方程式為8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O,故答案為:8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O;
⑶氯氣與燒堿溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng),實(shí)驗(yàn)中,為使步驟Ⅰ中反應(yīng)溫度不高于40 ℃,除減緩Cl2的通入速率外,避免反應(yīng)過于劇烈,放出大量的熱而導(dǎo)致溫度升高,還可以用冰水浴冷卻,故答案為:冰水浴冷卻;
(4)①為避免N2H4H2O的揮發(fā),使用冷凝管,起到冷凝回流,減少水合肼的揮發(fā),提高水合肼的產(chǎn)率,故答案為:通過冷凝回流,減少水合肼的揮發(fā),提高水合肼的產(chǎn)率;
②為了避免N2H4H2O與 NaClO劇烈反應(yīng)生成N2,實(shí)驗(yàn)中通過滴液漏斗滴加的溶液是NaClO堿性溶液;將滴液漏斗內(nèi)的液體放入三頸燒瓶內(nèi)的操作是打開滴液漏斗的活塞,旋轉(zhuǎn)旋塞使漏斗內(nèi)的液體緩緩流下,故答案為:NaClO堿性溶液;打開滴液漏斗的活塞,旋轉(zhuǎn)旋塞使漏斗內(nèi)的液體緩緩流下;
③ 根據(jù)流程圖,NaClO 和CO(NH2)2 在NaOH溶液中反應(yīng)生成水合肼和碳酸鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3,故答案為:NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3;
(5)用Na2CO3制備無水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入過量的二氧化硫生成NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3。
①由圖像可知,溶液pH約為4時(shí),可完全反應(yīng)生成NaHSO3,此時(shí)可停止通入二氧化硫,故答案為:4;
②由圖像可知pH約為10時(shí),可完全反應(yīng)生成Na2SO3,故答案為:10。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】與純水的電離相似,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3NH4++NH2-據(jù)此判斷以下敘述錯(cuò)誤的是
A. 液氨中含有NH3、NH4、NH2-三種微粒
B. 一定溫度下液氨中c(NH4+)·c(NH2-)是一個(gè)常數(shù)
C. 液氨的電離達(dá)到平衡c(NH3)= c(NH4+)=c(NH2-)
D. 只要不加入其他物質(zhì),液氨中c(NH4+)=c(NH2-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室測定水體中氯離子含量,實(shí)驗(yàn)過程如下:向水樣中加入K2CrO4溶液作指示劑,用0.0010 mol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn)。已知:Ag2CrO4為不溶于水的磚紅色沉淀;常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)= 1.8×10-12;卮鹣铝袉栴}:
(1)滴定時(shí),應(yīng)使用____________(填“酸式”或“堿式”) 滴定管。
(2)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是___________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中測得數(shù)據(jù)如下表:
編號 | 1 | 2 | 3 |
V(水樣)/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
V(AgNO3)/mL | 3.75 | 4.01 | 3.99 |
計(jì)算水樣中氯離子的含量為_______________mg/L(保留2位小數(shù))
(4)滴定結(jié)束后:
①當(dāng)溶液中的殘余c(Cl-)=1.8×10-5mol/L,則此時(shí)溶液中c(CrO42-)=____________ mol·L-1。
②已知2AgCl+ CrO42-2Cl-+Ag2CrO4,計(jì)算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________。
(5)下列情況會(huì)造成實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果偏低的是____________。(填標(biāo)號)
A.錐形瓶洗滌后未干燥 B.滴定前,未使用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管
C.滴定管滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)
D.滴定管滴定前尖嘴部分充滿溶液,滴定結(jié)束時(shí)滴定管尖嘴有氣泡
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究碳、氮、硫等元素化合物的性質(zhì)或轉(zhuǎn)化對建設(shè)生態(tài)文明、美麗中國具有重要意義.
(1)海水中無機(jī)碳的存在形式及分布如下圖所示:
用離子方程式表示海水呈弱堿性的原因______________.已知春季海水pH=8.1,預(yù)測夏季海水堿性將會(huì)_____________(填寫“增強(qiáng)”或“減弱”),理由是_________________________.
(2)工業(yè)上以CO和H2為原料合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,在容積為1L的恒容容器中,分別在T1、T2、T3三種溫度下合成甲醇.如圖是上述三種溫度下不同H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系.下列說法正確的是_______________.
A.a、b、c三點(diǎn)H2轉(zhuǎn)化率:c>a>b
B.上述三種溫度之間關(guān)系為T1>T2>T3
C.a點(diǎn)狀態(tài)下再通入0.5 mol co和0.5 mol CH3OH,平衡不移動(dòng)
D.c點(diǎn)狀態(tài)下再通入1 mol co和4mol H2,新平衡中H2的體積分?jǐn)?shù)增大
(3)NO加速臭氧層被破壞,其反應(yīng)過程如圖所示:
①NO的作用是___________________。
②已知:O3(g)+0(g)=202(g) △H=-143kJ·mol-l
反應(yīng)1: O3(g)+NO(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.2kJ·mol-l
反應(yīng)2:熱化學(xué)方程式為_____________________。
(4)大氣污染物SO2可用NaOH吸收.已知pKa=-lgKa,25℃時(shí),H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。該溫度下用0.1mol· L-1 NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲線如圖所示.b點(diǎn)所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是________________;c點(diǎn)所得溶液中:c(Na+)___________3c(HSO3-)(填“>”、“<”或“=”).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25 ℃時(shí),NaCN溶液中CN-、HCN濃度所占分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化的關(guān)系如下圖甲所示。
向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的鹽酸,其pH變化曲線如下圖乙所示[其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(9.5,0.5)]。
甲 乙
下列溶液中的關(guān)系中一定正確的是
A. 圖甲中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)
B. 常溫下,NaCN的水解平衡常數(shù):Kh(NaCN)=10-4.5mol/L
C. 圖乙中b點(diǎn)的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D. 圖乙中c點(diǎn)的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)將金屬鈉置于空氣中加熱,可以觀察到有淡黃色固體生成,試寫出該反應(yīng)的方程式:__________________________________。
(2)在實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法制備碳酸鈉:一定溫度下,往一定量飽和NaCl溶液中通入氨氣(NH3)達(dá)到飽和后,再不斷通入CO2,一段時(shí)間后,出現(xiàn)沉淀,過濾得到NaHCO3晶體和氯化銨溶液。該過程的總的化學(xué)方程式為:____________________________________________。
(3)加熱NaHCO3得到純堿制品,實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行此操作的裝置可以是_____________(填選項(xiàng))。
(4)某實(shí)驗(yàn)小組通過下列實(shí)驗(yàn)探究過氧化鈉與水的反應(yīng):
加入MnO2后,反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋰錳電池結(jié)構(gòu)如圖所示,其中電解質(zhì)溶于混合有機(jī)溶劑中,通過電解質(zhì)遷移入晶格中生成。下列有關(guān)說法正確的是
A. 外電路電流方向:a→b
B. 電池正極反應(yīng)式為:
C. 可以用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑
D. 用該電池給鉛蓄電池充電,a極與Pb電極相連
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】青出于藍(lán)而勝于藍(lán),“青”指的是靛藍(lán),是人類使用歷史悠久的染料之一,下列為傳統(tǒng)制備靛藍(lán)的過程:
下列說法不正確的是( )
A. 靛藍(lán)的分子式為C16H10N2O2
B. 浸泡發(fā)酵過程發(fā)生的反應(yīng)為取代反應(yīng)
C. 吲哚酚的苯環(huán)上的二氯代物有4種
D. 1 mol吲哚酚與H2加成時(shí)可消耗4 mol H2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】藥物中間體Q、醫(yī)用材料PVA的合成路線如下。
已知:
(1)A的分子式是C6H6,A→B的反應(yīng)類型是_______。
(2)B→C是硝化反應(yīng),試劑a是_______。
(3)C→D為取代反應(yīng),其化學(xué)方程式是_______。
(4)E的結(jié)構(gòu)簡式是_______。
(5)F含有的官能團(tuán)是________。
(6)G→X的化學(xué)方程式是________。
(7)W能發(fā)生聚合反應(yīng),形成的高分子結(jié)構(gòu)簡式是________。
(8)將下列E +W→Q的流程圖補(bǔ)充完整(在虛線框內(nèi)寫出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式):__________________
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