【題目】次氯酸鈉是家用消毒劑的有效成分。實驗室制備次氯酸鈉的裝置如下圖甲所示。
(1)裝置C中生成各物質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的溫度隨時間的變化如圖乙所示。t1分鐘后所發(fā)生主要反應的化學方程式為________________________。
(2)如果要減少NaClO3的生成,可以采取的方法是_________、___________(填兩種)。
(3)由裝置C中的溶液得到次氯酸鈉樣品。假設該次氯酸鈉樣品中混有的雜質(zhì)為NaClO3或NaCl中的一種。稱取2.0225 g樣品于錐形瓶中,加水使其完全溶解,向溶液中加入200 mL 0.60 mol·L-1的FeSO4溶液(過量),充分反應。再向溶液中滴加0.50 mol·L-1的KMnO4溶液,恰好完全反應時消耗KMnO4溶液20.00 mL。請計算樣品中NaClO的質(zhì)量分數(shù)____________(寫出計算過程)。
已知:H++ClO-+Fe2+→Cl-+Fe3++H2O
H++ClO3-+Fe2+→Cl-+Fe3++H2O
H++MnO4-+Fe2+→Mn2++Fe3++H2O(以上反應均未配平)
【答案】3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O 緩慢滴加鹽酸 將裝置C置于冰水中 消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.5 mol·L-1×0.02 L=0.01 mol ,與KMnO4反應的Fe2+物質(zhì)的量:0.01 mol×5=0.05 mol,F(xiàn)e2+總物質(zhì)的量:0.60 mol·L-1×0.2 L=0.12 mol,與樣品反應的Fe2+物質(zhì)的量:0.12 mol-0.05 mol=0.07 mol ,極限法討論:2.0225 g樣品全為NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+),n(Fe2+)=2×(2.0225 g÷74.5 g·mol-1)=0.0543 mol,2.0225 g樣品全為NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+),n(Fe2+)=6×(2.0225 g÷106.5 g·mol-1)=0.1139 mol,2.0225 g樣品全為NaCl,不消耗Fe2+,故樣品中含的雜質(zhì)為NaClO3 ,列方程組得:74.5n(NaClO)+106.5n(NaClO3)=2.0225 g ①,2n(NaClO)+6n(NaClO3)=0.07 mol ②,解方程組得:n(NaClO)=0.02 mol, ω(NaClO)=(0.02mol×74.5 g·mol-1÷2.0225g)×100%=73.67%
【解析】
根據(jù)圖示流程分析物質(zhì)的制備、分離、提純的過程;根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量進行相關(guān)計算。
(1)由圖可知,濃鹽酸與高錳酸鉀反應生成Cl2,經(jīng)過飽和氯化鈉溶液除去未反應的HCl,氯氣在C裝置中與氫氧化鈉反應,由圖乙可知,反應進行過程中,溫度升高,t1分鐘后,逐步生成NaClO3,則t1分鐘后所發(fā)生主要反應的化學方程式為:3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O,
故答案為:3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O;
(2)從圖乙可知,溫度越高,NaClO3越容易生成,所以若要減小NaClO3的生成率,可以降低反應裝置的溫度或減緩HCl氣體滴加速度,從而增大NaClO的產(chǎn)率,
故答案為:緩慢滴加鹽酸,將裝置C置于冰水中;
(3)根據(jù)已知條件配平可得到離子方程式為:8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O,消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.5mol·L-1×0.02L=0.01 mol,與KMnO4反應的Fe2+物質(zhì)的量:0.01 mol×5=0.05mol,則可推測出待測固體消耗n(Fe2+)=0.60mol·L-1×0.2L-0.05mol=0.12 mol-0.05mol=0.07mol,再根據(jù)極限法討論:若2.0225 g樣品全為NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+),n(Fe2+)=2×(2.0225g÷74.5g·mol-1)=0.0543mol,2.0225g樣品全為NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+),n(Fe2+)=6×(2.0225g÷106.5g·mol-1)=0.1139 mol,2.0225 g樣品全為NaCl,不消耗Fe2+,故樣品中一定含的雜質(zhì)為NaClO3,剩余可根據(jù)離子方程式的等量關(guān)系列方程組:74.5n(NaClO)+106.5n(NaClO3)=2.0225g ①(混合物質(zhì)量為2.0225g),
2n(NaClO)+6n(NaClO3)=0.07mol②[用n(NaClO)和n(NaClO3)表示n(Fe2+)],解方程組得:n(NaClO)=0.02mol,ω(NaClO)=(0.02mol×74.5g·mol-1÷2.0225g)×100%=73.67%,
故答案為:消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.5mol·L-1×0.02L=0.01mol ,與KMnO4反應的Fe2+物質(zhì)的量:0.01mol×5=0.05mol,F(xiàn)e2+總物質(zhì)的量:0.60mol·L-1×0.2L=0.12mol,與樣品反應的Fe2+物質(zhì)的量:0.12mol-0.05mol=0.07mol ,極限法討論:2.0225 g樣品全為NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+),n(Fe2+)=2×(2.0225 g÷74.5 g·mol-1)=0.0543 mol,2.0225 g樣品全為NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+),n(Fe2+)=6×(2.0225g÷106.5 g·mol-1)=0.1139 mol,2.0225g樣品全為NaCl,不消耗Fe2+,故樣品中含的雜質(zhì)為NaClO3 ,列方程組得:74.5n(NaClO)+106.5n(NaClO3)=2.0225g①,2n(NaClO)+6n(NaClO3)=0.07 mol②,解方程組得:n(NaClO)=0.02 mol,ω(NaClO)=(0.02mol×74.5 g·mol-1÷2.0225g)×100%=73.67%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】EPR橡膠(聚乙丙烯)和工程材料聚碳酸酯(簡稱PC)的一種合成路線如下:
已知:酯與含羥基的化合物可發(fā)生如下酯交換反應:RCOOR’+R”O(jiān)HRCOOR”+R’OH
請回答:
(1)D中所含的官能團是_______。
(2)EPR橡膠的結(jié)構(gòu)簡式_______。
(3)下列說法正確的是_______(填字母)。
a.反應③的原子利用率為100%
b.反應④為取代反應
c.1mol F與足量金屬Na反應,最多可生成22.4L H2(標準狀況下)
(4)反應②的化學方程式是_______。
(5)反應②生成E時會產(chǎn)生多種副產(chǎn)物,其中有一種分子式為C9H12O2的副產(chǎn)物M,其結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(6)反應⑤的化學方程式是_______。
(7)已知:(R1、R2、R3代表烴基)寫出以D為原料合成己二酸[HOOC(CH2)4COOH]的合成路線,無機試劑任選,用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應條件_______________________。
示例:CH3CH2OHCH2=CH2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】四氫大麻酚(簡稱THC),是大麻中的主要精神活性物質(zhì),其結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)THC的說法不正確的是
A. THC難溶于水
B. 1mol THC最多可與含3mol溴單質(zhì)的溴水發(fā)生反應
C. THC遇FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應
D. THC能與氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液及碳酸氫鈉溶液發(fā)生化學反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列化學方程式中,不能正確表達反應顏色變化的原因的是
A. 銅久置空氣中表面出現(xiàn)綠色固體:2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2(OH)2CO3
B. 某種火箭發(fā)射階段有少量N2O4,逸出,產(chǎn)生紅色氣體:N2O42NO2
C. FeSO4·7H2O在空氣中久置變黃:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
D. SO2通入KMnO4溶液中,溶液紫色逐漸褪去:5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4十2H2SO4
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室處理廢催化劑FeBr3溶液,得到溴的苯溶液和無水FeCl3。下列設計能達到相應實驗目的的是
A. 用裝置甲制取氯氣
B. 用裝置乙使Br- 全部轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)
C. 用裝置丙分液時先從下口放出水層,再從上口倒出有機層
D. 用裝置丁將分液后的水層蒸發(fā)至干,再灼燒制得無水FeCl3
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知下列數(shù)據(jù):
物 質(zhì) | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 密度/g·cm-3 |
乙 醇 | -114 | 78.4 | 0.79 |
乙 酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.900 |
濃H2SO4 | 338 | 1.84 |
實驗室制取乙酸乙酯的主要裝置如上圖I所示,主要步驟為:①在30mL的大試管中按體積比2:3:2的比例配制濃硫酸、乙醇和乙酸的混合液;②按照圖I連接裝置,使產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導管通到盛有10mL飽和Na2CO3溶液的(加入2滴酚酞試液)試管中;③小火加熱試管中的混合液;④待小試管中收集約2mL產(chǎn)物時停止加熱,撤出小試管并用力振蕩,然后靜置;⑤分離出純凈的乙酸乙酯。請回答下列問題:
(1)步驟①中,配制這一比例的混合液的操作是_____________________________;
(2)寫出該實驗制取乙酸乙酯的化學方程式_________________________________,濃H2SO4的作用是 _______________________;
(3)步驟③中,用小火加熱試管中的混合液,其原因_________________________;
(4)步驟④所觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________________
(5)步驟⑤中,分離出乙酸乙酯的方法是_________________________________;
(6)為提高乙酸乙酯的產(chǎn)率,甲、乙兩位同學分別設計了如上圖甲、乙的裝置(乙同學待反應完畢冷卻后再用飽和Na2CO3溶液提取圓底燒瓶中產(chǎn)物)。你認為哪種裝置更合理,為什么?_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以鉻鐵礦(含FeO·Cr2O3、Al2O3、SiO2等)為原料制備二草酸鉻鉀的實驗步驟如圖:
回答下列問題:
(1)“熔融”的裝置如圖,坩堝W的材質(zhì)可以是___(填“鐵”“陶瓷”或“玻璃”);FeO·Cr2O3與KClO3及Na2CO3發(fā)生反應,生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化學方程式為____。
(2)熔融后的固體中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl及NaFeO2等,步驟①的具體步驟為水浸,過濾,調(diào)pH為7~8,加熱煮沸半小時,趁熱過濾。第一次過濾濾渣中的主要成分為_____。
(3)步驟②需加入酸,則加入稀硫酸時發(fā)生反應的離子方程式為____。
(4)由步驟③可知,溶解度:Na2Cr2O7____(填“>”“<”或“══”)K2Cr2O7。
(5)步驟④包含的具體操作有___、___過濾并洗滌,經(jīng)干燥得到K2Cr2O7晶體。(有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示)
(6)步驟⑤需往兩種固體混合物中加入一滴水及少量酒精研磨,所用的硅酸鹽質(zhì)儀器的名稱是____。
(7)采用熱重分析法測定K[Cr(C2O4)2]·nH2O樣品所含結(jié)晶水數(shù),將樣品加熱到80°C時,失掉全部結(jié)晶水,失重16.8%。K[Cr(C2O4)2]·nH2O晶體中n=____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于晶體的說法一定正確的是( )
A. 第ⅠA族堿金屬元素與ⅦA族元素所形成的化合物在固態(tài)時為離子晶體,晶體中陰、陽離子排列方式相同
B. 晶體中存在陰離子就必定存在陽離子,存在陽離子就必定存在陰離子
C. 離子晶體中只含有離子鍵,分子晶體、原子晶體中必定含有共價鍵
D. C60晶體(其結(jié)構(gòu)模型如圖)中每個C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有12個
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化合物A(分子式為C6H6O)是一種有機化工原料,在空氣中易被氧化變?yōu)榉奂t色。A 的有關(guān)轉(zhuǎn)化反應如下(部分反應條件略去):
已知:(R表示烴基)。
(1)寫出A 的名稱:________;檢驗A需用的試劑是__________。
(2)寫出G中含氧官能團的名稱:_________和_________。
(3) C的分子式_________ ;為D的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(4)F和D互為同分異構(gòu)體。寫出反應E→F的化學方程式:___________。
(5)某化合物是E的同分異構(gòu)體,且分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫。寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡式:_______(任寫一種)。
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