【題目】四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點為38.3℃,沸點為233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示;卮鹣铝袉栴}:
(1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進行的操作是__,其目的是__,此時活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為__;一段時間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為____。
(2)試劑A為__,裝置單元X的作用是__;反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是___。
(3)反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時間CO2,主要目的是___。
(4)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時應(yīng)將a端的儀器改裝為__、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。
【答案】打開K1,關(guān)閉K2和K3 先通入過量的CO2氣體,排除裝置內(nèi)空氣 打開K1,關(guān)閉K2和K3 打開K2和K3 ,同時關(guān)閉K1 濃硫酸 吸收多余的溴蒸氣同時防止外界的水蒸氣使產(chǎn)物水解 防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險 排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣 直形冷凝管 溫度計(量程250°C)
【解析】
⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進行排除裝置內(nèi)的空氣,防止反應(yīng)物碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng),浪費原料,還可能產(chǎn)生有毒氣體CO等,污染空氣,開始僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關(guān)閉K2和K3,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時需要打開K2和K3,同時關(guān)閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進入反應(yīng)裝置中。
⑵因為產(chǎn)品四溴化鈦易發(fā)生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進入的CO2氣體必須干燥,裝置單元X應(yīng)為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時還能防止空氣中的水蒸氣干擾實驗,防止產(chǎn)品四溴化鈦水解變質(zhì)。
⑶反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進行尾氣處理,防止污染。
⑷實驗結(jié)束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純,因此需要用到直形冷凝管。
⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進行排除裝置內(nèi)的空氣,防止反應(yīng)物碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng),浪費原料,還可能產(chǎn)生有毒氣體CO等,污染空氣,因此加熱實驗前應(yīng)先通入過量的CO2氣體,其目的是排除裝置內(nèi)空氣。此時僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關(guān)閉K2和K3;而反應(yīng)開始一段時間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時需要打開K2和K3,同時關(guān)閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進入反應(yīng)裝置中,故答案為:先通入過量的CO2氣體;排除裝置內(nèi)空氣;打開K1,關(guān)閉K2和K3;打開K2和K3,同時關(guān)閉K1。
⑵因為產(chǎn)品四溴化鈦易發(fā)生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進入的CO2氣體必須干燥,所以試劑A為濃硫酸(作干燥劑),裝置單元X應(yīng)為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時還能防止空氣中的水蒸氣干擾實驗,防止產(chǎn)品四溴化鈦水解變質(zhì)。反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險,用熱源間歇性微熱連接管可以使產(chǎn)品四溴化鈦加熱熔化,流入收集裝置中,故答案為:濃硫酸;吸收多余的溴蒸氣同時防止外界的水蒸氣使產(chǎn)物水解;防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險。
⑶反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進行尾氣處理,防止污染,故答案為:排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣。
⑷實驗結(jié)束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。在產(chǎn)品四溴化鈦中還有殘留的液溴,因此根據(jù)題中給出的四溴化鈦的沸點233.5°C,可以使用蒸餾法提純;此時應(yīng)將a端的儀器改裝為直形冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是溫度計(量程是250°C),故答案為:直形冷凝管;溫度計(量程250°C)。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知以下的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=—24.8kJ·mol-1
②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) △H=—15.73kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+640.4kJ·mol-1
則14gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時對應(yīng)的△H約為( )
A.-218kJ·mol-1B.-109kJ·mol-1C.+218kJ·mol-1D.+109kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】普通立德粉(BaSO4·ZnS)廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中,可利用ZnSO4和BaS共沉淀法制備。以粗氧化鋅(含Zn、CuO、FeO等雜質(zhì))和BaSO4為原料制備立德粉的流程如下:
(1)生產(chǎn)ZnSO4的過程中,反應(yīng)器Ⅰ要保持強制通風(fēng),原因是___。
(2)加入鋅粉的主要目的是___(用離子方程式表示)。
(3)已知KMnO4在酸性溶液中被還原為Mn2+,在弱酸性、弱堿性溶液中被還原為MnO2,在堿性溶液中被還原為MnO42-。據(jù)流程判斷,加入KMnO4時溶液的pH應(yīng)調(diào)至___;
a.2.2~2.4 b.5.2~5.4 c.12.2~12.4
濾渣Ⅲ的成分為____。
(4)制備BaS時,按物質(zhì)的量之比計算,BaSO4和碳粉的投料比要大于1:2,目的是__;生產(chǎn)過程中會有少量氧氣進入反應(yīng)器Ⅳ,反應(yīng)器Ⅳ中產(chǎn)生的尾氣需用堿液吸收,原因是__。
(5)普通立德粉(BaSO4·ZnS)中ZnS含量為29.4%,高品質(zhì)銀印級立德粉中ZnS含量為62.5%。在ZnSO4、BaS、Na2SO4、Na2S中選取三種試劑制備銀印級立德粉,所選試劑為___,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__(已知BaSO4相對分子質(zhì)量為233,ZnS相對分子質(zhì)量為97)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是(。
①C(s)+O2(g)= CO2(g)ΔH1;C(s)+ O2(g)= CO(g)ΔH2
②S(s)+O2(g)= SO2(g)ΔH3;S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH4
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l)ΔH5;2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)ΔH6
④CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(g)ΔH7;CaO(s)+H2O(l)= Ca(OH)2(s)ΔH8
A.①B.④C.②③④D.①②③
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】熱催化合成氨面臨的兩難問題是:采用高溫增大反應(yīng)速率的同時會因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100℃)。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。下列說法正確的是( )
A. ①為NN的斷裂過程
B. ①②③在高溫區(qū)發(fā)生,④⑤在低溫區(qū)發(fā)生
C. ④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程
D. 使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(10分) 某溫度(t℃)時,測得0.01 mol/L的NaOH溶液的pH為11,則該溫度下水的Kw=________,該溫度________25℃(填“大于”“小于”或“等于”),其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
此溫度下,將pH=a的NaOH溶液VaL與pH=b的H2SO4溶液VbL混合,通過計算填寫以下不同情況時兩溶液的體積比:
(1) 若所得溶液為中性,且a=12,b=2,則Va∶Vb=____________;
(2) 若所得溶液為中性,且a+b=12,則Va∶Vb=________;
(3) 若所得溶液的pH=10,且a=12,b=2,則Va∶Vb=______________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有著重要的應(yīng)用.下列敘述不正確的是
A.長期使用化肥會使土壤酸化,而過度使用尿素會使土壤堿化
B.鍋爐水垢中含有的,可先用溶液處理,后用酸除去
C.鋁合金的大量使用歸功于人們能用焦炭等還原劑從氧化鋁中獲取鋁單質(zhì)
D.“酸可以除銹”、“熱的純堿溶液去油污”,都發(fā)生了化學(xué)變化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】M()是一種高分子化合物,它的合成路線如圖所示:
已知:①R-CH=CH2R-CH(OH)CH2Br
②
回答下列問題:
(1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為__________,D中的官能團名稱是__________。
(2)A的名稱是__________(系統(tǒng)命名法)。
(3)反應(yīng)②的條件為__________;反應(yīng)③的化學(xué)方程式為__________。
(4)H為B的同分異構(gòu)體,滿足下列條件的結(jié)構(gòu)共有__________種(不含立體異構(gòu));其中核磁共振氫譜中出現(xiàn)4組峰,且峰面積之比為6:2:2:1的是__________ (寫出結(jié)構(gòu)簡式)。
i.苯環(huán)上有兩個取代基;ⅱ.與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
(5)參照上述合成路線,以為原料(其他原料任選)制備,請設(shè)計合成路線__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是___________________。
(2)工業(yè)上常用CO和H2合成甲醇,反應(yīng)方程式為:CO(g) +2H2(g)CH3OH (g) ΔH,在T1時,體積為2 L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3 mol的H2和CO,達到平衡時CH3OH的體積分數(shù)(V %)與n(H2)/n(CO)的關(guān)系如圖1所示。
①當(dāng)起始n(H2)/n(CO)=2,經(jīng)過5 min達到平衡,此時容器的壓強是初始壓強的0.7倍,則0~5 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=________。若此時再向容器中加入0.15 mol CO (g)和0.05 mol CH3OH(g),達新平衡時H2的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②當(dāng)起始n(H2)/n(CO)=3.5時,達到平衡狀態(tài)后,CH3OH的體積分數(shù)可能是圖像中的____點(填“D”“E”或“F”)。
③由圖2可知該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”“<”或“=”),理由是______________;當(dāng)壓強為p2時,在y點:v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。
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