【題目】三氯氧磷(POCl3)可用作有機(jī)合成的氯化劑和催化劑。
已知:①KSCN+AgNO3=AgSCN↓+KNO3;
②Ksp(AgCl) > Ksp(AgSCN);
③磷酸銀可溶于硝酸;
④PCl3和POCl3的相關(guān)信息如下表:
物質(zhì) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ | 相對分子質(zhì)量 | 性質(zhì) |
PCl3 | -111.8 | 74.2 | 137.5 | 均為無色液體,遇水均劇烈水解,生成含氧酸和氯化氫,兩者互溶。 |
POCl3 | 2.0 | 105.3 | 153.5 |
實(shí)驗(yàn)室制取POCl3并測定產(chǎn)品純度的實(shí)驗(yàn)過程如下:
Ⅰ.制備POCl3可用氧氣氧化液態(tài)PCl3的方法。實(shí)驗(yàn)裝置(加熱及夾持裝置省略)如下:
(1)裝置C中盛裝PCl3的儀器名稱為_______________________;氧氣氧化PCl3的化學(xué)方程式為_______________________________。
(2)儀器組裝完成后,檢查裝置B氣密性的方法是_______________________________。
(3)裝置B的作用有________________________________(回答兩點(diǎn))。
(4)裝置C的反應(yīng)溫度控制在60-65℃之間,原因是____________________________________。
Ⅱ.測定產(chǎn)品中POCl3純度的實(shí)驗(yàn)步驟:
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ結(jié)束后,待反應(yīng)器中液體冷卻到室溫,準(zhǔn)確稱取1.3300 g的POCl3粗產(chǎn)品(雜質(zhì)不含氯元素),置于盛有50.00mL蒸餾水的燒杯中搖動至完全水解,將水解液配成100.00mL溶液;
②取10.00mL溶液于錐形瓶中,加入30.00mL0.1200mol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液;
③加入少量硝基苯,用力搖動,靜置;
④加入指示劑,用0.1000 mol·L-1KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液,到達(dá)終點(diǎn)時(shí)共用去12.00mLKSCN溶液。
(5)滴定過程中選擇的指示劑為___________溶液。
(6)步驟③的目的是___________________________________________________。
(7)測得產(chǎn)品中POCl3的純度為__________%。
【答案】 三頸燒瓶 2PCl3+O22POCl3 關(guān)閉K1、K2,向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)加水至形成一段水柱,一段時(shí)間后若水柱高度不再變化,則裝置B的氣密性良好 干燥氧氣、觀察氧氣流速、平衡氣壓等 溫度過低,反應(yīng)速率;溫度過高,三氧化磷會揮發(fā),影響產(chǎn)品的產(chǎn)量 硫酸鐵 使AgCl沉淀表面被有機(jī)物覆蓋,避免在滴加KSCN時(shí),將AgC1沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀 92.33
【解析】(1)裝置C中盛放PCl3的儀器為三頸瓶或者說是三頸燒瓶。氧氣將PCl3氧化為POCl3,所以方程式為2PCl3+O22POCl3。
(2)B裝置檢驗(yàn)氣密性的方法應(yīng)該選擇“液差法”,具體的操作為:關(guān)閉K1、K2,向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)加水至形成一段水柱,一段時(shí)間后若水柱高度不再變化(或者說液面差保持不變),則裝置B的氣密性良好。
(3)B中濃硫酸起到對氧氣進(jìn)行干燥的作用,中間的長頸漏斗起到平衡壓強(qiáng),防堵塞的安全瓶作用(如果后面的裝置中某處被堵塞,則B中長頸漏斗內(nèi)的液面會上升),同時(shí)根據(jù)濃硫酸中冒氣泡的快慢可以判斷氣體的流速大小。
(4)裝置C的反應(yīng)溫度控制在60-65℃之間,原因是溫度如果低于該溫度,反應(yīng)的速率會比較慢,溫度如果高于該溫度PCl3會被蒸出(題目已知PCl3的沸點(diǎn)為74.2℃)。
(5)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)液為KSCN溶液,所以可以選用含有Fe3+的溶液為指示劑,根據(jù)溶液的顏色突然變?yōu)檠t色,判斷滴定終點(diǎn)(注意不能使用氯化鐵,因?yàn)槁入x子會與銀離子反應(yīng)),所以指示劑為硫酸鐵溶液。
(6)本實(shí)驗(yàn)的測定原理是:將POCl3水解,所有的氯都轉(zhuǎn)化為氯離子,再加入定量且過量的硝酸銀溶液,將氯離子都沉淀為氯化銀,再用KSCN溶液滴定過量的硝酸銀,根據(jù)加入的KSCN的量可以計(jì)算出硝酸銀過量多少,再用硝酸銀總量減去過量的硝酸銀得到與氯離子反應(yīng)的硝酸銀,進(jìn)而計(jì)算出氯離子的量,再換算為POCl3的量。題目已知Ksp(AgCl) > Ksp(AgSCN),即AgSCN是比AgCl更難溶的沉淀,則加入過量的硝酸銀得到氯化銀沉淀后,再用KSCN溶液的滴定的過程中,有可能發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,AgCl + SCN-AgSCN + Cl-從而影響滴定結(jié)果,所以加入少量硝基苯后,因?yàn)橄趸降拿芏却笥谒,且不溶于水,就會附著在氯化銀沉淀的表面,將氯化銀沉淀和溶液隔離,避免的上述沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的發(fā)生。
(7)加入的KSCN為0.1×12÷1000=1.2×10-3mol,說明過量的硝酸銀也是1.2×10-3mol,加入的硝酸銀為0.12×30÷1000=3.6×10-3mol,所以與氯離子反應(yīng)的硝酸銀為3.6×10-3-1.2×10-3 = 2.4×10-3mol,從而得到氯離子為2.4×10-3mol,根據(jù)氯守恒得到POCl3為8×10-4mol,考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)將水解液配成100.00mL溶液,取其中10.00mL溶液進(jìn)行滴定,所以POCl3為8×10-3mol,質(zhì)量為153.5×8×10-3=1.228g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.228÷1.33 = 92.33%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎵是制作高性能半導(dǎo)體的重要原料。在工業(yè)上經(jīng)常從鋅礦冶煉的廢渣中回收鎵。已知鋅礦渣中含有Zn、Fe、Pb、Ga以及二氧化硅等,目前綜合利用鋅礦渣的流程如下:
已知:①Ga性質(zhì)與鋁相似。
②lg2=0.3,lg3=0.48。
③如下表所示。
Zn(OH)2 | Ga(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
Ksp | 1.6×10-17 | 2.7×10-31 | 8×10-16 | 2.8×10-39 |
(1)寫出Ga的原子結(jié)構(gòu)示意圖______________________________。
(2)濾渣1的成分為________________________。
(3)加入H2O2的目的( 用離子方程式和適當(dāng)語言回答) ____________________________________。
(4)室溫條件下,若浸出液中各種陽離子的濃度均為0.01mo/L且某種離子濃度小于1×10-5 mol/L即認(rèn)為該離子已完全除去,問操作B調(diào)節(jié)pH的范圍是________________________。
(5)操作C中,需要加入氫氧化鈉溶液,其目的是_____________________ (用離子方程式解釋);能否用氨水代替NaOH溶液,為什么? ________________________;如何檢測Fe(OH)3洗滌干凈? ________________________。
(6)在工業(yè)上,經(jīng)常用電解NaGaO2溶液的方法生產(chǎn)Ga,寫出陰極的電極反應(yīng)方程式:____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(2018·天津市十二重點(diǎn)中學(xué)畢業(yè)班聯(lián)考)已知:25℃時(shí)H2C2O4的pKa1=1.22,pKa2=4.19,CH3COOH的pK a=4.76,K代表電離平衡常數(shù),pK = -1gK。下列說法正確的是
A. 濃度均為0.1mol·L-1NH4HC2O4和CH3COONH4溶液中:c(NH4+)前者小于后者
B. 將0.1mol·L-1的K2C2O4溶液從25℃升溫至35℃, 減小
C. 0.1 mol·L-1K2C2O4溶液滴加鹽酸至pH=1.22:c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-3c(HC2O4-)
D. 向0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中滴加少量0.1 mol·L-1H2C2O4溶液:CH3COO- + H2C2O4 = CH3COOH + HC2O4-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。m、P、q、r、s是由這些元素組成的二元化合物,常溫常壓下r為液體,其余均為無色氣體。m的摩爾質(zhì)量為p的2倍,n是元素Y的單質(zhì),是綠色植物光合作用產(chǎn)生的無色氣體,p物質(zhì)能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),q能使品紅溶液褪色。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是
A. q與s均為酸性氧化物 B. 原子半徑:W<Y<X
C. Z的氫化物比Y的氫化物穩(wěn)定 D. Z的含氧酸是一種強(qiáng)酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于恒定容積的密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)A(s)+B(g)2C(g) ΔH<0,平衡后只改變下列條件,有關(guān)敘述正確的是
A. 加入少量A物質(zhì),平衡正向移動,正反應(yīng)速率加快
B. 加入少量B物質(zhì),平衡正向移動,逆反應(yīng)速率減小
C. 充入氬氣(不參加反應(yīng)),平衡逆向移動,逆反應(yīng)速率加快
D. 升高溫度,平衡逆向移動,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將鐵粉放入由鹽酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液組成的混合液中,充分反應(yīng)后,鐵粉有剩余,則溶液含有大量的陽離子是( 。
A.Cu2+和Fe2+
B.H+和Cu2+
C.Fe3+和Fe2+
D.Fe2+和Mg2+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列轉(zhuǎn)化必須加入氧化劑才能進(jìn)行的是( )
A.HCO3﹣→CO2
B.MnO4﹣→Mn2+
C.Fe2+→Fe3+
D.Na2O2→O2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(Ⅰ)有以下10種物質(zhì):①液態(tài)氯化氫、②CCl4、③液氯、④硫酸銨晶體、⑤鐵、⑥稀硫酸、⑦澄清石灰水、⑧二氧化硫,⑨熔融的硫酸鈉、⑩Na2O固體。其中屬于電解質(zhì)的是_______(填序號,下同),屬于非電解質(zhì)的是_________,在現(xiàn)狀態(tài)下能導(dǎo)電的是__________,寫出④在水溶液中電離的方程式__________。
(Ⅱ)A、B、C是三種元素的原子,質(zhì)子數(shù)都小于18。A原子與B原子的最外層電子數(shù)都是6,A原子與C原子的核外電子層數(shù)都為3, C原子的質(zhì)子數(shù)比A少4。回答下列問題:
(1)C的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_________;
(2)元素A的一種質(zhì)量數(shù)為32的核素,與元素B的一種核素構(gòu)成微粒為AB42-,1mol AB42-的質(zhì)量為104g,則元素B的該核素中的中子數(shù)為_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】金屬鉻與鐵具有相似的化學(xué)性質(zhì)。醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(摩爾質(zhì)量376g/mol)是一種氧氣吸收劑,紅棕色晶體,易被氧化;易溶于鹽酸,微溶于乙醇,難溶于水和乙醚。其制備裝置(已省略加熱及支持裝置)和步驟如下:
I.組裝實(shí)驗(yàn)儀器后,首先進(jìn)行必要的操作A。
II.往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粒、適量CrCl3溶液,再往其它儀器中加入相應(yīng)的藥品。
III.關(guān)閉K2,打開K1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
IV.待三頸燒瓶內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí),把溶液自動轉(zhuǎn)移到裝置乙中,當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí),關(guān)閉分液漏斗旋塞。
V.將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥,稱量。
回答下列問題:
(1)步驟I中“操作A”為_____________;裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的主要是_________________________________。
(2)三頸燒瓶中的鋅除與鹽酸反應(yīng)外,另發(fā)生的一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(3)步驟IV中溶液自動轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為_______________;生成紅棕色晶體的離子反應(yīng)方程式____________________________。
(4)為得到純凈干燥的產(chǎn)品,洗滌時(shí)按使用的先后順序選用下列洗滌劑__________(填序號)。
①乙醚②蒸餾水(煮沸冷卻) ③無水乙醇 ④鹽酸
(5)一定條件下[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受熱反應(yīng)得到的氣態(tài)產(chǎn)物含CO、CO2。請從丁、戊、己裝置中選取必要裝置檢驗(yàn)這兩種氣體(不考慮尾氣處理):
氣態(tài)產(chǎn)物→_______________________→a(填接口字母序號)。
(6已知實(shí)驗(yàn)所用到的試劑中,CrCl3溶液中含溶質(zhì)19.02g,0.1mol/L醋酸鈉溶液為1.6L,其它反應(yīng)物足量。實(shí)驗(yàn)后得到純凈干燥的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O晶體11.28g,則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
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