【題目】TiCl4是制備鈦及其化合物的重要中間體,可利用下列裝置在實驗室制備TiCl4(夾持裝置略去): TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
已知:①PdCl2溶液捕獲CO時生成Pd單質;②相關數(shù)據(jù)如下表:
化合物 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 密度/gcm-3 | 溶解性 |
TiCl4 | -25 | 136 | 1.5 | 能溶于有機溶劑:遇水分解生成難溶于水的物質 |
CCl4 | -23 | 76.8 | 1.6 | 難溶于水 |
回答下列問題:
(1)裝置A中連通管的作用是______;裝置E中使用冰鹽水浴的目的是_____________________。
(2)按照氣流由左到右的方向,上述裝置合理的連接順序為____________________ (填儀器接口字母);根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗,實驗步驟如下:_____________; 裝入藥品;向裝置A燒瓶中滴加適量濃鹽酸,當觀察到_________時,加熱裝置D中陶瓷管;裝置E燒瓶中的液體量不再增加時,停止加熱,充分冷卻。
(3)裝置C的作用為___________________。
(4)裝置F中發(fā)生反應的化學方程式為________________________。
(5)制得的TiCl4中常含有少量CCl4, 從混合液體中分離出TiCl4的操作名稱為_______________。
(6)利用如圖所示裝置測定產(chǎn)品純度:稱取w g TiCl4產(chǎn)品進行實驗,向安全漏斗中加入適量蒸餾水,待四氯化鈦充分反應后,將燒瓶和安全漏斗中的液體一并轉入錐形瓶中,用氫氧化鈉溶液調節(jié)至中性,滴加幾滴0.1 molL-1的K2CrO4溶液作指示劑,用cmol L-1 AgNO3標準溶液滴定至終點( Ag2CrO4為紅棕色沉淀,可指示滴定終點),重復滴定兩次,平均消耗標準溶液V mL。
已知:TiCl4 +(2+x)H2O=TiO2xH2O↓+4HCl
①安全漏斗在本實驗中的作用除加水外,還有___________。
②根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算該產(chǎn)品的純度為__________。(用含w、c和V的代數(shù)式表示)
【答案】平衡壓強,使?jié)恹}酸更易滴落 降溫、冷凝,收集產(chǎn)品TiCl4 almcbfghidej 檢查裝置的氣密性 裝置充滿氯氣 防止水蒸氣進入E裝置,同時吸收未參加反應的氯氣,防止氯氣污染空氣 PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl 蒸餾 形成液封,吸收多余的HCl,避免HCl損失 %
【解析】
A中有KMnO4與濃鹽酸制備Cl2,通過G裝置凈化除去HCl,再經(jīng)B裝置的濃硫酸干燥,進入D裝置與TiO2和C反應制備TiCl4,在E中冷凝收集產(chǎn)品TiCl4,為防止產(chǎn)品有水進入E裝置,連接C裝置,最后在F裝置收集生成的不溶于水的CO。
(1)A中有氣體生成,容易造成A中氣壓增大,分液漏斗液體不易順利滴下,E裝置收集產(chǎn)品TiCl4,據(jù)此分析;
(2)根據(jù)A裝置制備Cl2,G裝置除去HCl,B裝置干燥,D裝置制備TiCl4,C裝置防止水蒸氣進入收集裝置,E收集產(chǎn)品TiCl4,F裝置收集CO分析有氣體參加的反應首先要檢查裝置的氣密性,然后加入藥品,制取氣體,待裝置充滿氯氣時,進行氯氣與TiO2的反應TiCl4;
(3)根據(jù)防止產(chǎn)品水解和保持產(chǎn)品干燥及氯氣的性質的角度分析;
(4)裝置F中進行PdCl2溶液捕獲CO時生成Pd單質和兩種酸性氣體;
(5)根據(jù)TiCl4、CCl4的沸點差異分析。
(6)根據(jù)安全漏斗的氣密性分析儀器的作用,結合Ag++Cl-=AgCl↓即Cl元素守恒計算。
(1)裝置A中導管m的作用是:平衡壓強,使?jié)恹}酸更易滴落;冰水混合物可起到降溫、冷凝,收集產(chǎn)品TiCl4的作用;
(2)A裝置制備Cl2,G裝置除去Cl2中混有的雜質HCl,B裝置干燥,為干燥徹底,導氣管長進短出,D裝置制備TiCl4,E裝置收集,C裝置防止水蒸氣進入收集裝置,除去氯氣,F裝置收集CO,故按照氣流由左到右的方向,上述裝置儀器接口字母的連接順序為almcbfghidej;根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗,實驗步驟如下:檢查裝置的氣密性; 裝入藥品;向裝置A燒瓶中滴加適量濃鹽酸,當觀察到裝置充滿氯氣時,加熱裝置D中陶瓷管;裝置E燒瓶中的液體量不再增加時,停止加熱,充分冷卻。
(3)E中裝置C的作用是防止水蒸氣進入E裝置,同時吸收未參加反應的氯氣,防止氯氣污染空氣;
(4)裝置F中CO與PdCl2、H2O發(fā)生反應產(chǎn)生Pd、CO2、HCl,發(fā)生反應的化學方程式為PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl;
(5)已知:TiCl4的沸點為136℃,CCl4的沸點為76.8℃,可采用蒸餾方法分離出TiCl4;
(6)①安全漏斗在本實驗中的作用除加水外,還可以形成液封,吸收多余的HCl,避免HCl損失;
②產(chǎn)品與水充分反應得到HCl的水溶液,加入K2CrO4溶液作指示劑,用cmol/LAgNO3溶液滴定,當觀察到白色沉淀剛剛出現(xiàn)磚紅色沉淀時達到滴定終點,則有:
TiCl4~4HCl~4AgCl~4AgNO3,故n(TiCl4)=n(AgNO3),所以產(chǎn)品純度為×100%=%。
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【題目】中草藥秦皮中含有七葉樹內(nèi)酯,其結構簡式為,具有抗菌作用。若1 mol七葉樹內(nèi)酯分別與濃溴水和NaOH溶液完全反應,則消耗Br2和NaOH的物質的量分別為( )
A. 3 mol、2 mol B. 3 mol、3 mol C. 2 mol、2 mol D. 3 mol、4 mol
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【題目】一種“全氫電池”的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是
A.電子流向是從吸附層M通過導線到吸附層N
B.電池工作時,負極區(qū)pH減小
C.離子交換膜可用質子交換膜
D.負極的電極反應是:H2-2e-+2OH-=2H2O
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【題目】已知:Ag++SCN-=AgSCN↓(白色)。實驗室可通過如下過程測定所制硝酸銀樣品的純度(雜質不參與反應)。
(1)稱取2.000g制備的硝酸銀樣品,加水溶解,定容到100 mL。溶液配制過程中所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有_________。
(2)準確量取25.00 mL溶液,酸化后滴入幾滴鐵銨釩[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示劑,再用0.100 mol·L-1 NH4SCN標準溶液滴定。滴定終點的實驗現(xiàn)象為_________。終點時消耗標準溶液25mL,硝酸銀樣品純度為_________。
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【題目】某小組用實驗 1驗證FeCl3與 Cu的反應,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,決定對其進行深入探究。
實驗1:
資料:ⅰ. CuSCN、CuCl均為難溶于水的白色固體;均能與硝酸反應,分別生成Cu2+與SO42—、Cu2+與Cl—。
ⅱ. SCN—被稱為擬鹵素離子,性質與鹵素離子相似;(SCN)2性質與溴單質相似,其水溶液呈黃色。
(1)FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為__________。
(2)下列由實驗1得到的推論中,合理的是__________。(填字母序號)
a.Cu能還原Fe3+
b.Fe3+與SCN—的反應是可逆反應
c.白色沉淀中的Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示+1 價銅元素)可能是由 Fe3+氧化Cu 得到的
(3)為探究實驗1中白色沉淀的成分,小組同學實施了實驗2:
由實驗2可知,實驗1中白色沉淀的成分是__________。
(4)該小組欲進一步探究實驗 1中白色沉淀產(chǎn)生的原因,實施了實驗3:
步驟 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 |
Ⅰ | 向2mL 0.1mol/L的FeCl3溶液中加入0.15g Cu粉 | 溶液變?yōu)樗{色,澄清透明,底部只有少量紅色固體剩余 |
Ⅱ | 取Ⅰ中上層清液于試管中,滴加 1滴 0.1mol/L KSCN溶液 | 有白色沉淀生成,且溶液出現(xiàn)紅色 |
Ⅲ | 振蕩Ⅱ中試管,靜置 | 白色沉淀變多,紅色逐漸褪去 |
①步驟Ⅰ中反應的離子方程式為___________________。
②根據(jù)實驗 3 的現(xiàn)象,小組同學認為 Fe3+與Cu 反應的氧化產(chǎn)物不含Cu(Ⅰ),他們的判斷依據(jù)是_______________________________。
③步驟Ⅱ中加入KSCN溶液后出現(xiàn)紅色的可能原因是______________。
④解釋步驟Ⅲ中實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的可能原因:___________。
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【題目】硼氫化鈉(NaBH4)具有優(yōu)良的還原性,在有機化學和無機化學領域有著廣泛的應用。利用硼精礦(主要成分為B2O3,含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等制取NaBH4的流程如圖:
已知:偏硼酸鈉(NaBO2)易溶于水,不溶于醇,在堿性條件下穩(wěn)定存在,回答下列問題:
(1)寫出加快硼精礦溶解速率的措施______寫一種。
(2)操作1為______,濾渣主要成分為______。
(3)除硅鋁步驟加入CaO而不加入CaCl2的原因有:①能將硅、鋁以沉淀除去;②______.
(4)氫化鎂(MgH2)中H元素的化合價為______;MgH2與NaBO2在一定條件下發(fā)生反應1,其化學方程式為:______。
(5)如圖在堿性條件下,在陰極上電解NaBO2也可制得硼氫化鈉,寫出陰極室的電極反應式______。
(6)硼氫化鈉是一種強還原劑,堿性條件可處理電鍍廢液中的硫酸銅制得納米銅,從而變廢為寶,寫出該反應的離子方程式______。
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【題目】中學實驗室常用如圖所示裝置制取少量溴苯,請回答下列問題。
(1)燒瓶a中盛裝的試劑是苯、液溴和鐵屑。導管b的作用有兩個:一是導氣,二是起________的作用。
(2)反應過程中在導管c的下口附近可以觀察到有白霧出現(xiàn),這是由于反應生成的________(填化學式)遇水蒸氣而形成的。
(3)反應完畢后,向錐形瓶d中滴入溶液,有________生成。
(4)反應完畢后,將燒瓶a中的液體倒入盛有冷水的燒杯中,可以觀察到燒杯底部有棕色不溶于水的液體。這是溶解了溴的粗溴苯,可選用試劑________________除去溴。
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【題目】過碳酸鈉常作除污劑、清洗劑和殺菌劑。市售過碳酸鈉樣品一般含有碳酸鈉,為了測定某過碳酸鈉樣品只含和的純度,某小組設計如下兩種實驗方案:
實驗原理:也可以用鹽酸與過碳酸鈉反應。
方案1:液吸法。取樣品于燒瓶中,加入足量的稀硫酸,實驗裝置如圖所示。已知:在分析化學中,常用醋酸亞鉻溶液作的吸收劑。
⑴安全漏斗中“安全”的含義是____________________________。
⑵裝置C的作用是__________;裝置D和F盛放同一種試劑,可能是________(填名稱)。
⑶本實驗通過裝置________________(填字母)實驗前后質量差可測定的質量。
⑷實驗裝置氣密性良好及裝置內(nèi)試劑足量,但實驗發(fā)現(xiàn)測定的樣品純度總是偏低,其主要原因可能是________________________。
方案2:量氣法。實驗裝置如圖所示。
⑸氣流方向由左至右,則導管口連接順序為________。
⑹實驗時向燒瓶內(nèi)加入足量稀鹽酸,實驗完畢后,在室溫下,測得J中水的體積為。已知室溫下,氣體摩爾體積為。該樣品純度為__________%(用含x、y、m的代數(shù)式表示)。若其他操作都合理,讀數(shù)時J中液面高于H中液面,則測得結果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
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【題目】以煤為原料可合成一系列燃料。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,
②CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ/mol
請寫出甲醇燃燒生成H2O(g)的熱化學方程式_________;
(2)向1 L密閉容器中加入2 mol CO、4 mol H2,在適當?shù)拇呋瘎┳饔孟,發(fā)生反應:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l) ΔH=+71 kJ/mol
①該反應能否_________自發(fā)進行(填“能”、“不能”或“無法判斷”)
②下列敘述能說明此反應達到平衡狀態(tài)的是_________.
a.混合氣體的平均相對分子質量保持不變 b.CO和H2的轉化率相等
c.CO和H2的體積分數(shù)保持不變 d.混合氣體的密度保持不變
e.1 mol CO生成的同時有1 mol O-H鍵斷裂
(3)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0在一定條件下,某反應過程中部分數(shù)據(jù)如下表:
反應條件 | 反應時間 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) |
恒溫恒容 (T1℃、2L) | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 |
①0~10 min內(nèi),用H2O(g)表示的化學反應速率v(H2O)=_________mol/(L·min);
span>②達到平衡時,該反應的平衡常數(shù)K=_________(用分數(shù)表示),平衡時H2的轉化率是_________;
③在其他條件不變的情況下,若30 min時向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),則平衡_______移動(填“正向”、“逆向”或“不”);
(4)用甲醚(CH3OCH3)作為燃料電池的原料,請寫出在堿性介質中電池負極反應式_________。
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