【題目】利用CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí),某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖所示。根據(jù)要求填空:

(1)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________

(2)設(shè)V(Cl2)/V(CH4)=x,若理論上欲獲得最多的HCl,則x的取值范圍為____。

(3)B裝置有三種功能:①控制氣體流速;②將氣體混合均勻;③___________。

(4)D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末,其作用是___________________。

(5)E裝置的作用是____(填字母,雙選)。

A.收集氣體 B.吸收Cl2

C.防止倒吸 D.吸收HCl

(6)E裝置制得的鹽酸中還含有有機(jī)物,將兩者分離的最佳方法為________

(7)該裝置還存在缺陷,原因是沒有進(jìn)行尾氣處理,尾氣的主要成分是____(填字母,雙選)。

A.CH4  B.CH3Cl  C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4

【答案】4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O大于或等于4干燥混合氣體吸收未參加反應(yīng)的氯氣CD分液AB

【解析】

A裝置為制取Cl2的發(fā)生裝置。B裝置可以除去水蒸氣,并將甲烷和氯氣混合均勻,同時(shí)還可以通過控制產(chǎn)生氣泡的快慢調(diào)節(jié)氣體的流速。C裝置為CH4與Cl2的反應(yīng)裝置。D裝置的作用是吸收未參加反應(yīng)的Cl2。E裝置可以吸收產(chǎn)物HCl制取鹽酸,還可以防止液體倒吸避免危險(xiǎn)。根據(jù)CH4與Cl2的反應(yīng)可知欲獲得較多的HCl,也就是使CH4中的H原子全部轉(zhuǎn)化為HCl,此時(shí)消耗的Cl2的物質(zhì)的量至少是CH4物質(zhì)的量的4倍。未參加反應(yīng)的Cl2被D裝置吸收,生成的HCl被E裝置吸收,取代產(chǎn)物CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體,故該實(shí)驗(yàn)的尾氣主要有未參加反應(yīng)的CH4和反應(yīng)生成的CH3Cl。

(1)A裝置為制取Cl2的發(fā)生裝置,利用的是實(shí)驗(yàn)室法制取Cl2。用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水,其化學(xué)反應(yīng)方程式為4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。答案:4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。

(2)B裝置可以除去水蒸氣,并將甲烷和氯氣混合均勻,同時(shí)還可以通過控制產(chǎn)生氣泡的快慢調(diào)節(jié)氣體的流速。C裝置為CH4與Cl2的反應(yīng)裝置根據(jù)CH4與Cl2的反應(yīng)可知欲獲得較多的HCl,也就是使CH4中的H原子全部轉(zhuǎn)化為HCl,此時(shí)消耗的Cl2的物質(zhì)的量至少是CH4物質(zhì)的量的4倍。V(Cl2)/V(CH4)4, x的取值范圍為大于或等于4。

(3)B裝置可以除去水蒸氣,并將甲烷和氯氣混合均勻,同時(shí)還可以通過控制產(chǎn)生氣泡的快慢調(diào)節(jié)氣體的流速。所以B裝置的三種功能為:①控制氣體流速;②將氣體混合均勻;③干燥混合氣體。答案:干燥混合氣體。

(4)D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末可以和氯氣反應(yīng),所以,其作用是吸收未參加反應(yīng)的Cl2,防止溢出污染環(huán)境。答案:吸收未參加反應(yīng)的氯氣。

(5)E裝置的作用是防止倒吸同時(shí)還可以吸收沒反應(yīng)的HCl。答案:CD。

(6)E裝置制得的鹽酸外還有取代產(chǎn)物CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體,因?yàn)?/span>CH2Cl2、CHCl3、CCl4和水不互溶,將兩者分離的最佳方法為分液

(7)該裝置尾氣的主要成分是未參加反應(yīng)的CH4和反應(yīng)生成的CH3Cl氣體,兩者不溶于水,所以 還應(yīng)設(shè)置尾氣處理裝置。答案:AB。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物的組成.這種方法是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品,根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成.下圖所列裝置是用燃燒法確定有機(jī)物分子式常用的裝置.

回答下列問題:

1)產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向,所選裝置各導(dǎo)管的連接順序是

2C裝置中濃硫酸的作用是

3D裝置中MnO2的作用是

4)燃燒管中CuO的作用是

5)若準(zhǔn)確稱取0.90g樣品(只含C、HO三種元素中的兩種或三種),經(jīng)充分燃燒后,A管質(zhì)量增加1.32gB管質(zhì)量增加0.54g,則該有機(jī)物的最簡式為

6)要確定該有機(jī)物的分子式,還要

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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中不正確的是

A. 分子總數(shù)為NANO2CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA

B. 28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NA

C. 常溫常壓下,92 gNO2N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA

D. 常溫常壓下,22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

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BF3、CH2=CH2、 ④CH≡CH NH3、CH4

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A. 該過程將太陽能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能

B. 該過程中,只涉及極性鍵的斷裂與生成

C. 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為13

D. 原料氣N2可通過分離液態(tài)空氣獲得

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【題目】Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:

(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為________________。(填標(biāo)號(hào))

A B

C D

(2)具有相同的電子構(gòu)型,小于,原因是___________________________。

(3)是有機(jī)合成中常用的還原劑,中的陰離子空間構(gòu)型是____________________。

(4)如圖,Li原子的第一電離能為_________,O=O鍵鍵能為_________。

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【題目】在恒溫恒容的密閉容器中,某儲(chǔ)氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是( )

A. 若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增小

B. 吸收y mol H2只需1 mol MHx

C. 容器內(nèi)氣體密度保持不變

D. 若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)

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【題目】三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑、沉淀劑。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測(cè)定其溶液的濃度。

實(shí)驗(yàn)1:探究Na2CS3的性質(zhì)

步驟

操作及現(xiàn)象

取少量Na2CS3 固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份

向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液,溶液變紅色

向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去

1H2CS3________酸(填強(qiáng))。

2)已知步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42,寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________。

實(shí)驗(yàn)2:測(cè)定Na2CS3溶液的濃度,按如圖所示連接好裝置,取100mLNa2CS3溶液置于三頸燒瓶中,打開儀器d的活塞,滴入足量2.0mol/LH2SO4,關(guān)閉活塞。

已知:Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4 + CS2 + H2S↑。CS2H2S均有毒。CS2不溶于水,沸點(diǎn)46℃,與CO2某些性質(zhì)相似,與NaOH作用生成Na2COS2H2O

3)盛放無水CaCl2的儀器的名稱是____________。

4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩慢通入熱N2一段時(shí)間,其目的是___________________。

5)為了計(jì)算Na2CS3溶液的濃度,對(duì)B中混合物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱重,得19.2g固體,則ANa2CS3的物質(zhì)的量濃度為____________________

6)分析上述實(shí)驗(yàn)方案,還可以通過測(cè)定C中溶液質(zhì)量的增加值來計(jì)算Na2CS3溶液的濃度,若反應(yīng)結(jié)束后將通熱N2改為通熱空氣,計(jì)算值________(填偏高偏低無影響)。

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【題目】已知X、YZ 三種元素的原子序數(shù)之和等于42X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。XY可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問題:

(1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為__________,該元素的符號(hào)是__________。X與同周期鹵族元素的第一電離能比較,較大的是____________________(填元素符號(hào))

(2)Y元素原子的價(jià)層電子的電子排布圖為________,該元素的名稱是__________

(3)XZ可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型為____________________

(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產(chǎn)物還有ZnSO4H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。

(5)XY43-的空間構(gòu)型為__________,與其互為等電子體的一種分子__________

(6)X的某氧化物的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

該化合物的化學(xué)式為___________X原子采取___________雜化。

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