【化学——选修2:化学与技术】(15分)丙酮和苯酚都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:
相关化合物的物理常数
物质 | 相对分子质量 | 密度(g/cm﹣3) | 沸点/℃ | ||
苯酚 | 94 | 1.0722 | 182 | ||
丙酮 | 58 | 0.7898 | 56.5 | ||
异丙苯 | 120 | 0.8640 | 153 | ||
回答下列问题:
(1)反应①和②分别在装置 和 中进行(填装置符号).
(2)反应②为 (填“放热”或“吸热”)反应.反应温度控制在50﹣60℃,温度过高的安全隐患是 .
(3)在反应器A中通入的X是 .
(4)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是 ,优点是用量少,缺点是 .
(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是 (填编号.已知苯酚是一种弱酸)
a.NaOH b.CaCO3 c.NaHCO3 d.CaO
(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ,判断的依据是 .
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 .
(14分)配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题:
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、_____、____等。
(2)计算、称量:需称量NaOH固体的质量为________。
(3)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,作用是___________________。
(4)转移、洗涤。洗涤烧杯2~3次是为了_________________。
(5)定容、摇匀。定容的具体操作是____________________。
(6)不规范的实验操作会导致实验结果的误差,下列使所配溶液的物质的量浓度偏高的是 ,偏低的是 ___ (填字母序号)
A.容量瓶洗净后未烘干;
B.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外
C.定容时俯视刻度线;
D.将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容
E.定容后,将容量瓶振荡摇匀后,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
(15分)常见的五种盐X、Y、Z、M、N,它们的阴离子可能是SO42-、Cl-、NO3-、CO32-,阳离子可能是Ag+、NH4+、Na+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:
①M的焰色反应呈黄色。
②五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
③X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,继续加氨水,Z中沉淀消失。
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定不含有的阳离子是________;所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________。
(2)M的化学式为_________________,M溶液显碱性的原因是_____________(用离子方程式表示)。
(3)X和Z的溶液反应的离子方程式是________________;
N和氨水反应的离子方程式是____________。
(4)若要检验Y中所含的阳离子,正确的实验方法是__________________。
(14分)氮是一种重要的非金属元素,可以形成多种不同类型的化合物,请根据要求回答下列问题:
(1)NA表示阿伏加德罗常数的数值。69g NO2和N2O4的混合气体中含有____NA个氧原子;2L 0.6 mol/LFe(NO3)3溶液中含_____NA个NO3-离子。
(2)三氟化氮(NF3)是一种无色,无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,
① 写出该反应的化学方程式 .
若反应中生成0.15 mol HNO3,转移的电子数目为________个.
② 三氟化氮可由氨气和氟气反应得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F;据题意推测 NF3、F2、NO三种气体中,氧化性由强到弱的顺序为
③NF3是一种无色、无臭的气体,一旦NF3泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染,其产物除NaNO2、NaF、H2O外,还肯定有_______________(填化学式).
(3)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,制备联氨可用丙酮为催化剂,将次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式 。
在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO42-完全沉淀;若加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中的Al3+浓度(mol/L)为
A. B. C. D.
在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末,溶液褪色,其中发生反应的离子方程式为:2MnO4-+16H++5Na2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O+10Na+。下列判断正确的是
A.O2是还原产物,Mn2+是氧化产物
B.Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
C.标准状况下,产生22.4 L O2时反应转移2 mol e-
D.通常用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液