(15分)
三氯化磷(PCl3)是一種重要的有機(jī)合成催化劑。實(shí)驗(yàn)室常用紅磷與干燥的Cl2制取PCl3,裝置如下圖所示。
已知:紅磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5。PCl3遇O2會(huì)生成POCl3(三氯氧磷), POCl3溶于PCl3,PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸點(diǎn)見下表。
物質(zhì) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
請回答:
(1)寫出A中反應(yīng)的離子方程式 。
(2)B裝置中所盛試劑是 ;E中燒杯內(nèi)冷水的作用是 。
(3)實(shí)驗(yàn)前玻璃管之間連接需要用到橡皮管,其連接方法是:先把 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。
(4)檢查裝置氣密性后,向D裝置的曲頸瓶中加入紅磷,打開K3通入干燥的CO2,一段時(shí)間后關(guān)閉K3,加熱曲頸瓶至上部有黃色升華物出現(xiàn)時(shí)通入氯氣,反應(yīng)立即進(jìn)行。其中通入干燥CO2的目的是 。
(5)實(shí)驗(yàn)制得的粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等,加入紅磷加熱除去PCl5后,再通過 (填實(shí)驗(yàn)名稱)即可得到較純凈的PCl3。
(6)實(shí)驗(yàn)后關(guān)閉K1,打開K2,將A、B中余氯通入300ml 1mol/L的NaOH溶液中。若NaOH恰好完全反應(yīng),則吸收氯氣的物質(zhì)的量為(假設(shè)反應(yīng)生成了NaCl 、 NaClO 和 NaClO3 等鈉鹽) mol,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量(n)的范圍是 。
(除標(biāo)注外,每空2分,共15分)
(1) MnO2 + 4H+ + 2 Cl— △ Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O (其他合理答案均計(jì)分)
(2) 濃硫酸 冷凝,便于收集產(chǎn)品 (合理答案均計(jì)分)
(3) 玻璃管口用水潤濕(合理答案均計(jì)分)
(4) 排盡曲頸瓶中的空氣,防止PCl3與O2等發(fā)生副反應(yīng)(合理答案均計(jì)分)
(5) 蒸餾
(6) 0.15 (1分) 0.15mol < n < 0.25mol (無單位此次不扣分)
【解析】
試題分析:(1)A裝置是產(chǎn)生氯氣的裝置,二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣,離子方程式為 MnO2 + 4H+ + 2 Cl— △ Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O ,或者用高錳酸鉀溶液與濃鹽酸不加熱制取氯氣;
(2)實(shí)驗(yàn)室常用紅磷與干燥的Cl2制取PCl3,所以氯氣需干燥后通入C中,B中盛放濃硫酸;PCl3的熔點(diǎn)較低,所以E中燒杯內(nèi)冷水的作用是 冷凝,便于收集產(chǎn)品 ;
(3)玻璃管與橡膠管連接時(shí),往往把膠管的一端用水浸濕,或把玻璃管口用水潤濕,方便連接;
(4)因?yàn)镻Cl3遇O2會(huì)生成POCl3,所以裝置內(nèi)不能存在氧氣,所以通入干燥CO2的目的排盡曲頸瓶中的空氣,防止PCl3與O2等發(fā)生副反應(yīng)生成POCl3;
(5)由信息可知,POCl3與PCl3都是液體,沸點(diǎn)相差較大,故可以用蒸餾的方法進(jìn)行分離;
(6)300ml 1mol/L的NaOH溶液中Na元素的物質(zhì)的量是0.3mol,根據(jù)元素守恒,生成的NaCl 、 NaClO 和 NaClO3 等鈉鹽的總物質(zhì)的量為0.3mol,所以需要氯氣0.15mol;若只生成NaCl 、 NaClO ,則轉(zhuǎn)移的電子最少為0.15mol×2×1/2=0.15mol,若只生成NaCl 、 NaClO3,則轉(zhuǎn)移的電子最多,根據(jù)得失電子守恒,NaCl 、 NaClO3的物質(zhì)的量之比是5:1,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.15mol×2×5/6=0.25mol,當(dāng)三種產(chǎn)物都存在時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量介于二者之間 0.15mol < n < 0.25mol 。
考點(diǎn):考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn),裝置的判斷,理解題目所給信息的能力,氧化還原反應(yīng)的計(jì)算
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省衡南縣高一下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(10分)將1.52g銅鎂合金完全溶解于50.0mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.0%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4 的混合氣體1120mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入1.00mol/LNaOH溶液,當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí),得到2.54g沉淀。求:
(1)濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度。
(2)該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比為 。
(3) NO2和N2O4 的混合氣體中,NO2 的體積分?jǐn)?shù)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省益陽市高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列有關(guān)物質(zhì)分類或歸納的說法中,正確的一組是( )
①蔗糖和麥芽糖的化學(xué)式都可用C12H22O11表示,它們互為同分異構(gòu)體 ②聚乙烯、聚氯乙烯、纖維素都屬于合成高分子 ③明礬、石膏、冰醋酸、水都是電解質(zhì) ④鹽酸、漂白粉、水玻璃都是混合物 ⑤分餾、干餾、裂化都是化學(xué)變化 ⑥植物油、直餾汽油都可與溴水反應(yīng)
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③④ D.②⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省益陽市高一上學(xué)期期末考試化學(xué)(理)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列反應(yīng)的離子方程式正確的是
A.向Fe(NO3)2稀溶液中加入鹽酸:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
B.銅片加入濃硝酸中:3Cu+4H++NO3-=3Cu2++NO↑+2H2O
C.碳酸氫銨溶液與足量的NaOH溶液混合后加熱:NH4++OH-NH3↑+H2O
D.AlCl3溶液中加入足量氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省懷化市高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(15分)【化學(xué)—選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】
已知有機(jī)物A~I(xiàn)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示:
已知:
、貯與D、B與E、I與F互為同分異構(gòu)體
、趯⑿轮艭u(OH)2懸濁液分別加入到有機(jī)物I、F中,加熱,I無明顯現(xiàn)象,F(xiàn)反應(yīng)并生成磚紅色物質(zhì)
、跜的實(shí)驗(yàn)式與乙炔相同,且相對分子質(zhì)量為104
④E的一種同分異構(gòu)體與FeCl3能發(fā)生顯色反應(yīng)
根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)H、 F中含有的含氧官能團(tuán)名稱分別為 、 。
(2)反應(yīng)①~⑨中屬于消去反應(yīng)的是____________________________。
(3)I的結(jié)構(gòu)簡式為____________________________。
(4)寫出H在酸性條件下水解的化學(xué)方程式 。
(5)寫出F與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(6)符合以下條件的G的同分異構(gòu)體有________種;其中苯環(huán)上只有2種一元取代物的結(jié)構(gòu)簡式為 。
①屬于芳香族化合物
②能與NaOH溶液反應(yīng)
③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省懷化市高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
某鏈狀有機(jī)物的分子式為C4H8O2,若該有機(jī)物能與NaOH溶液反應(yīng),則其同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))
A.2種 B.4種 C. 6種 D.8種
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省懷化市高三第三次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
已知;①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
②Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1。
測得在不同溫度下,K值如下:
溫度/℃ | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
(1)反應(yīng)①為__________(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)若500 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為 。
(3)下列關(guān)于反應(yīng)①的說法正確的是 。
A.達(dá)到平衡后保持其他條件不變,升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
B. 在500 ℃下反應(yīng),當(dāng)c(CO2)=c(CO)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.恒溫恒容下,當(dāng)容器內(nèi)氣體密度不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D.加壓、升溫和使用催化劑均可增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
(4)由已知反應(yīng),寫出Fe2O3(s)被CO(g)還原成FeO(s)的熱化學(xué)方程式 。
(5)室溫時(shí)在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)溶液pH為2.7時(shí),F(xiàn)e3+開始沉淀;當(dāng)溶液pH為4時(shí),c(Fe3+)=__________mol·L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-36)。
(6)新型鋅空電池與鋰電池相比,具有能量密度高、安全性好且成本低。該電池的總反應(yīng)為2Zn+O2===2ZnO,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______。
若以該電池為電源,用惰性電極電解硫酸銅溶液,為保證陰極有6.4g銅析出,理論上至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下 L空氣(空氣中含氧氣按20%計(jì)算)進(jìn)入該電池。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省岳陽市高三教學(xué)質(zhì)量檢測二理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列比較中,正確的是
A.等溫等物質(zhì)的量濃度溶液中,HF比HCN易電離,則NaF溶液的pH比NaCN溶液大
B.0.2 mol/L NH4Cl溶液和0.1 mol/LNaOH溶液等體積混合后:c(NH4+)>c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.物質(zhì)的量濃度相等的H2S和NaHS混合溶液中:c(Na+)= c(S2-)+ c(HS-)+ c(H2S)
D.同濃度的下列溶液中:①NH4Al(SO4) 2 ②NH4Cl ③CH3COONH4 ④NH3·H2O,c(NH4+)由大到小的順序是①>②>③>④
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南師大附中第二學(xué)期期中考試高二化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
11.2升由甲烷、乙烷、甲醛組成的混合氣體,完全燃燒后生成15.68升CO2(氣體體積均在同溫同壓下測定),混合氣體中乙烷的體積百分含量為
A.20% B.40% C.60% D.80%
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