【題目】[化學(xué)-選修2:化學(xué)與技術(shù)]雙氧水是一種重要的氧化劑、漂白劑和消毒劑。生產(chǎn)雙氧水常采用蒽醌法,其反應(yīng)原理和生產(chǎn)流程如圖所示:
A.氫化釜B.過濾器C.氧化塔D.萃取塔E.凈化塔F.工作液再生裝置G.工作液配制裝置
生產(chǎn)過程中,把乙基蒽醌溶于有機(jī)溶劑配制成工作液,在一定的溫度、壓力和催化劑作用下進(jìn)行氫化,再經(jīng)氧化、萃取、凈化等工藝得到雙氧水。回答下列問題:
(1)蒽醌法制備雙氧水理論上消耗的原料是_______,循環(huán)使用的|原料是______,配制工作液時采用有機(jī)溶劑而不采用水的原因是______。
(2)氫化釜A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,進(jìn)入氧化塔C的反應(yīng)混合液中的主要溶質(zhì)為_______。
(3)萃取塔D中的萃取劑是____,選擇其作萃取劑的原因是______。
(4)工作液再生裝置F中要除凈殘留的H2O2,原因是______。
(5)雙氧水濃度可在酸性條件下用KMnO4溶液測定,該反應(yīng)的離子方程式為_______。一種雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.5%,(密度為1.10g·cm3),其濃度為______mol/L。
【答案】(1)氫氣和氧氣乙基蒽醌乙基蒽醌(乙基氫蒽醌)不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
(2)乙基氫蒽醌
(3)水 H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水
(4)H2O2分解放出氧氣,與氫氣混合,易發(fā)生爆炸
(5)6H++5H2O2+2MnO4-=2Mn2++5O2↑+8H2O ;8.9
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)反應(yīng)原理可知,蒽醌法制備雙氧水理論上消耗的原料是氧氣和氫氣,由工藝流程圖可知,循環(huán)使用的原料是乙基蒽醌,乙基蒽醌屬于有機(jī)物,根據(jù)相似相溶原理,乙基蒽醌(乙基氫蒽醌)不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,所以配制工作液時采用有機(jī)溶劑而不采用水。
(2)根據(jù)反應(yīng)原理,氫化釜A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為;進(jìn)入氧化塔C的反應(yīng)混合液中的主要溶質(zhì)為乙基氫蒽醌。
(3)萃取塔D中需要分離雙氧水和乙基蒽醌,H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水,所以選取的萃取劑是水。
(4)H2O2分解放出氧氣,與氫氣混合,易發(fā)生爆炸,工因此作液再生裝置F中要除凈殘留的H2O2。
(5)雙氧水在酸性條件下與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng),Mn元素的化合價由+7價降低到+2價,O元素的化合價由-1價升高到0價,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平,該反應(yīng)的離子方程式為6H++5H2O2+2MnO4-=2Mn2++5O2↑+8H2O;c=1000×1.10×27.5%÷34=8.9mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)高分子化合物甲是一種常用的光敏高分子材料,其結(jié)構(gòu)簡式為
。按如圖所示關(guān)系可以合成甲,其中試劑I可由乙醇與氧氣在催化劑加熱條件下反應(yīng)得到。
已知:
a.—CH2OH + —CH2OH—CH2OCH2— + H2O
請回答下列問題:
(1)質(zhì)譜圖顯示A的相對分子質(zhì)量是80.5,A分子中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.88%,碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.81%,其余為氫元素和氯元素,且A的核磁共振氫譜上有三個吸收峰,峰面積之比為2∶2∶1,則A的結(jié)構(gòu)簡式為_______________________________________。
(2)試劑I的名稱是__________________;B→C的反應(yīng)類型是__________________。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①D→E___________________________________________________________________;
②C+F→G+NaCl_________________________________________________________。
(4)E的一種同分異構(gòu)體的水解產(chǎn)物有兩種,一種能使溴水褪色,另一種在滴加飽和溴水后,有白色沉淀生成,該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為______________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在,Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體,回答下列問題:
(1)Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量,可觀察到的現(xiàn)象是_________。
(2)CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下,初始濃度為1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)隨c(H+)的變化如圖所示。
①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________。
②由圖可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù),計算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。
③升高溫度,溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl,利用Ag+與CrO42生成磚紅色沉淀,指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl恰好沉淀完全(濃度等于1.0×105 mol·L1)時,溶液中c(Ag+)為_______ molL1,此時溶液中c(CrO42)等于__________ molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×1012和2.0×1010)。
(4)+6價鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72還原成Cr3+,該反應(yīng)的離子方程式為______________。
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【題目】H2C2O4為二元弱酸。20℃時,配制一組c(H2C2O4)+ c(HC2O4–)+ c(C2O42–)=0.100 mol·L–1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是
A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42–)>c(HC2O4–)
B.c(Na+)=0.100 mol·L–1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH–)+c(C2O42–)
C.c(HC2O4–)=c(C2O42–)的溶液中:c(Na+)>0.100 mol·L–1+c(HC2O4–)
D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42–)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋅及其化合物用途廣泛;鸱掍\以閃鋅礦(主要成分是ZnS)為主要原料涉及的主要反應(yīng)有: 2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g) H1=-930 kJ·mol-1
2C(s) + O2(g) = 2CO(g) H2=-221 kJ·mol-1
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g) H3= +198 kJ·mol-1
(1)反應(yīng)ZnS(s) + C(s) + 2O2(g) = Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的H4= kJ·mol-1。
反應(yīng)中生成的CO2與NH3混合,在一定條件下反應(yīng)合成尿素:
若該反應(yīng)在一恒溫、恒容密閉容器內(nèi)進(jìn)行,判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 。
a.CO2與H2O(g)濃度相等 b.容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變
c.2v(NH3)正 = v(H2O)逆 d.容器中混合氣體的密度不再改變
(2)硫酸鋅可廣泛用作印染媒染劑和木材防腐劑。 ZnSO4受熱分解過程中各物質(zhì)物質(zhì)的量隨溫度變化關(guān)系如圖所示。
①寫出700℃~980℃時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: ,物質(zhì)B的化學(xué)式是 。
②硫酸鋅分解生成的SO2經(jīng)下圖中的兩個循環(huán)可分別得到S和H2SO4。寫出循環(huán)I中反應(yīng)2的化學(xué)方程式: ;循環(huán)II中電解過程陽極反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實(shí)驗(yàn)探究。
(1)下表是該小組研究影響過氧化氫 (H2O2)分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù):
用10mL H2O2制取150mLO2所需的時間(秒)
①該研究小組在設(shè)計方案時?紤]了濃度、 、 等因素對過氧化氫分解速率的影響
②從上述影響過氧化氫分解速率的因素中任選一個,說明該因素對分解速率有何影響? 。
(2)將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO2分別加入到5mL 5%的雙氧水中,并用帶火星的木條測試。測定結(jié)果如下:
①寫出H2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
②.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明催化劑作用的大小與 有關(guān)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)能在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為電能。
(一)現(xiàn)有如下兩個反應(yīng):
① 2FeBr2 + 3Cl2 = 2FeCl3+2Br2 ② Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
(1)根據(jù)兩個反應(yīng)的本質(zhì)判斷,您認(rèn)為可以設(shè)計成原電池的是 (填反應(yīng)序號),理由是 。
(二)請根據(jù)Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu反應(yīng),選擇適宜的材料和試劑設(shè)計一個原電池
(2)畫出原電池裝置圖,并在圖中標(biāo)注出電極和電解質(zhì)溶液的名稱。
(3)寫出該原電池電極反應(yīng)式:正極: ;負(fù)極: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法;卮鹣铝袉栴}:
(一)碳酸鈣的制備
(1)步驟①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于____。
(2)下圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是______(填標(biāo)號)。
a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁
d.濾紙邊緣高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度
(二)過氧化鈣的制備
(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈____性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是___________。
(4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是_________。
(5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是_______。
(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是______,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[實(shí)驗(yàn)化學(xué)]
焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑,在空氣中、受熱時均易分解。實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的方法:在不斷攪拌下,控制反應(yīng)溫度在40℃左右,向Na2CO3過飽和溶液中通入SO2,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。
當(dāng)溶液pH約為4時,停止反應(yīng),在20℃左右靜置結(jié)晶。生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為
2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
(1)SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,其離子方程式為____________________。
(2)裝置Y的作用是______________________________。
(3)析出固體的反應(yīng)液經(jīng)減壓抽濾、洗滌、25℃~30℃干燥,可獲得Na2S2O5固體。
①組成減壓抽濾裝置的主要儀器是布氏漏斗、________________和抽氣泵。
②依次用飽和SO2水溶液、無水乙醇洗滌Na2S2O5固體。用飽和SO2水溶液洗滌的目的是______。
(4)實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是______。
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