(15 分) S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的反应原理有两种:
① CS2+3Cl2℃CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2℃S2Cl2。
已知:S2Cl2易与水反应,S2Cl2+Cl22SCl2。
下列是几种物质的熔沸点和反应装置图
物质 |
沸点/℃ |
熔点/℃ |
S |
445 |
113 |
CS2 |
47 |
-109 |
CCl4 |
77 |
-23 |
S2Cl2 |
137 |
-77 |
(1)利用上图装置(部分夹持仪器已略去)来制备S2Cl2,反应原理是 (填写以上两种反应原理的数字序号)
(2)若装置C更换成干燥管,则装置C中可选用的固体试剂是 。
(3)D装置中冷凝管的作用是 ;反应结束后,将D装置锥形瓶内的混合物中分离出产物的方法是 。
(4)S2Cl2与足量水反应有黄色沉淀生成,产生的无色气体能使品红溶液褪色,则该反应的化学方程式为 。
(5)为了提高制得的产品S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和 。
(6)上图尾部装置不够完善,存在的问题是 。
(10 分)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)Si3N4(s) + 12HCl(g) △H<0
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了1.40g,则SiCl4的平均反应速率为 ;该反应的平衡常数表达式为 。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是
a.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
b.其他条件不变,压强增大,平衡向正反应方向移动
c.其他条件不变,增大SiCl4物质的量,平衡向正反应方向移动
d.其他条件不变,增大Si3N4物质的量,平衡向逆反应方向移动
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是
a.v逆(N2)=3v正(H2) b.v正(HCl)=4v逆(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n,保持其他条件不变,降低温度后达到新德平衡时,H2和HCl的物质的量之比 m/n(填“>”“=”或“<”)
(12 分)以电石渣[主要成分是Ca(OH)2,含SiO2、Al2O3以及其它少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下:
回答下列问题:
(1)电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式为:
_____________________________________、__________________________________。
(2)氯化过程的温度控制在75~80℃,该过程主要反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
(3)该流程中加入活性炭的作用是_____________________________________________。
(4)该流程中碳化反应的离子方程式为_________________________________________。
(5)副产品A的化学式为________________。
工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图10表示反应中能量的变化;图11表示一定温度下,在体积固定为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO(g)后,CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化图。下列叙述错误的是
图10 图11 图12
A.CO和H2合成CH3OH的反应:△H<0,△S>0
B.保持温度不变,再充入1molCO和2molH2,反应达到新平衡时n(CH3OH)/n(CO)减小
C.图10中曲线b可表示使用了催化剂的能量变化情况
D.图12中曲线可表示在不同压强P1、P2(P1<P2)条件下甲醇百分含量随温度变化的情况
研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。下列叙述正确的是
A.该电池工作过程中O2-向阴极移动
B.阳极的电极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑
C.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“-”接线柱应连接PbO2电极
D.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少
下列有关实验原理、方法和结论都正确的是
A.向溶液X 中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀说明溶液X 中一定含有SO42-
B.取少量溶液X,向其中加入适量新制氨水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+
C.粗略配制浓度为2 mol·L—1的NaCl溶液,可将58.5gNaCl加入到盛有500mL水的烧杯中,搅拌、溶解
D.对某固体进行焰色反应实验,火焰呈黄色,说明该物质为一定钠盐