【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的副產(chǎn)品生產(chǎn)鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,所設(shè)計(jì)的裝置如圖所示:

(1)A中制取Cl2的反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________。

(2)B裝置的作用:①______;②______;③______。

(3)D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI,其作用是________________。

(4)E裝置的作用是_____(填序號(hào))。

A.收集氣體 B.吸收氯氣 C.吸收氯化氫

(5)E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法是______________。

(6)將1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),測(cè)得4種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是_____。

【答案】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 控制氣流速度 使氣體混合均勻 干燥氣體 除去過量的Cl2 C 分液 2.5 mol

【解析】

甲烷與氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成多種氯代甲烷和氯化氫。A裝置是濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣的發(fā)生裝置,通過B裝置,除去氯氣中的水蒸氣,控制兩種氣體的流速,使氯氣和甲烷混合均勻,C裝置是甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的裝置,D裝置盛有濕潤(rùn)的KI粉末可以用來除去過量的氯氣,尾氣中含有有毒氣體CH3Cl和過量的甲烷,容易污染空氣,需要進(jìn)行尾氣處理,據(jù)此判斷。

1MnO2能與HCl(濃)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnCl2、Cl2和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

2)制備的氯氣中含有水蒸氣,可用濃硫酸除去,B裝置的作用是干燥氣體、使氣體混合均勻、通過觀察氣泡來控制氣流速度。

3)氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質(zhì),濕潤(rùn)的KI可除去過量的氯氣。

4)由于上述過程中產(chǎn)生的HCl易導(dǎo)致大氣污染,所以E的作用是吸收尾氣,HCl極易溶于水易發(fā)生倒吸,所以E還可以防止倒吸,答案選C。

5E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分層,可通過分液分開。

61 mol CH4生成等物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物,即0.25 mol CH3Cl0.25 mol CH2Cl2、0.25 mol CHCl30.25 mol CCl4,則所需n(Cl2)=0.25 mol×1+0.25 mol×2+0.25 mol×3+0.25 mol×4=2.5 mol。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NH4Br置于密閉容器中,在某溫度下,發(fā)生反應(yīng):NH4Br(s)NH3(g)HBr(g),2HBr(g)Br2(g)H2(g)2 min后,測(cè)知H2的濃度為0.5 mol·L1,HBr的濃度為4 mol·L1,若上述反應(yīng)速率用v(NH3)表示,則下列速率正確的是(  )

A. 0.5 mol·L1·min1B. 2.5 mol·L1·min1

C. 2 mol·L1·min1D. 1.25 mol·L1·min1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硼酸(H3BO3)是有重要用途的一元弱酸。請(qǐng)回答下列問題:

(1)單質(zhì)硼溶于熱的濃硝酸可以生成硼酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

(2)利用鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)制硼酸,已知天然的Fe3O4不溶于酸。生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下:

①“浸渣”主要成分的化學(xué)式為_____________

②“凈化除雜”:濾液保持一定溫度,需先加H2O2溶液,然后再調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6。溫度不宜過高的原因是___________。調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6的主要目的是___________

[已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39], Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33

[已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.7×10-6], Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,

(3)硼酸也可以通過電解方法制備。工作原理如圖所示。

①寫出陽極的電極反應(yīng)式___________________

②a膜或b膜為陽離子交換膜的是________;陰極室溶液的濃度________(填“變大”、“不變”、“變小”)。

(4)寫出一定條件下硼酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)據(jù)報(bào)道,我國(guó)在南海進(jìn)行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外還有以下兩種:

水蒸氣重整:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol1

CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol1

二氧化碳重整:CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) ΔH3

則反應(yīng)①自發(fā)進(jìn)行的條件是___(填“低溫”或“高溫”),ΔH3__kJ·mol1

2)根據(jù)部分鍵能數(shù)據(jù),以及熱化學(xué)方程式CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g) ΔH=1940kJ·mol-1,計(jì)算H—F鍵的鍵能為__kJ·mol-1。

化學(xué)鍵

C—H

C—F

H—F

F—F

鍵能/(kJ·mol1)

414

489

?

155

30.1mol的氯氣和焦炭、TiO2固體完全反應(yīng),生成TiCl4液體和CO氣體,放出熱量4.28kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下面ae是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的幾種定量?jī)x器:

a.量筒 b.容量瓶 c.滴定管 d.托盤天平 e.溫度計(jì)

1)無“0”刻度的是___(填字母)。

2)下列操作合理的是___(填字母)

A.25 mL堿式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液

B.用托盤天平準(zhǔn)確稱量10.20 g碳酸鈉固體

C.100 mL量筒量取3.2 mL濃硫酸

D.240 mL容量瓶配制240mL 1 mol·L1的氫氧化鈉溶液

3)某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,若滴定開始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如圖所示:則所用鹽酸的體積為___mL。

4)某學(xué)生根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

滴定次數(shù)

待測(cè)氫氧化鈉溶液的體積/mL

0.100 0 mol·L1鹽酸的體積/mL

滴定前刻度

滴定后刻度

溶液體積

第一次

25.00

0.00

26.05

26.05

第二次

25.00

1.56

30.30

28.74

第三次

25.00

0.36

26.31

25.95

請(qǐng)選用其中合理數(shù)據(jù)列出該氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量濃度:c(NaOH)___mol·L1。

5)由于錯(cuò)誤操作,使得上述所測(cè)氫氧化鈉溶液的濃度偏高的是___(填字母)。

A.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管內(nèi)液面讀數(shù)

B.堿式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取用25.00 mL待測(cè)堿溶液注入錐形瓶進(jìn)行滴定

C.錐形瓶用待測(cè)堿液潤(rùn)洗

D.滴定時(shí)酸式滴定管中鹽酸灑落在錐形瓶外

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列氧化還原反應(yīng)方程式, 所標(biāo)電子轉(zhuǎn)移方向與數(shù)目錯(cuò)誤的是(

A.B.

C.D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.保存溶液時(shí),可加入少量NaOH,抑制水解

B.1molMg在空氣中完全燃燒生成MgO和少量,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

C.加入鋁粉能產(chǎn)生的溶液中可以大量存在、、、四種離子

D.向硫酸氫銨溶液中滴加少量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:

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【題目】T K時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol COCl2,反應(yīng)COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:

t / s

0

2

4

6

8

n(Cl2) / mol

0

0.16

0.19

0. 20

0.20

下列說法正確的是( )

A. 反應(yīng)在前2 s 的平均速率v(CO)=0.080mol·L-1·s-1

B. 保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí)c(Cl2) =0.11mol·L-1,則反應(yīng)的ΔH<0

C. T K時(shí)起始向容器中充入0.9 mol COCl2、0.10 mol Cl2和0.10 mol CO,達(dá)到平衡前v>v

D. T K時(shí)起始向容器中充入1.0 mol Cl2和0.9 mol CO,達(dá)到平衡時(shí),Cl2的轉(zhuǎn)化率為80%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物G是一種醫(yī)藥中間體。其合成路線如下:

(1)B中含氧官能團(tuán)名稱為________________

(2)B→C反應(yīng)類型為________。

(3)D的分子式為C10H11OCl,寫出D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________。

(4)寫出滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________

①分子中含有1個(gè)苯環(huán),能發(fā)生銀鏡反應(yīng);

②分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

(5)請(qǐng)以、為原料制備,寫出相應(yīng)的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)________

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