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一氯甲烷(CH3Cl)一种重要的化工原料,常温下它是无色有毒气体,微溶于水,易溶...

一氯甲烷(CH3Cl)一种重要的化工原料,常温下它是无色有毒气体,微溶于水,易溶于乙醇、CCl4等有机浓剂。

(1)甲组同学在实验室用装置A模拟催化法制备一氯甲烷并检验CH3Cl的稳定性。

A.      B.     C.     D.

①装置A中仪器a的名称为__________a瓶中发生反应的化学方程式为________

②实验室干燥ZnCl2晶体制备无水ZnCl2的方法是________

(2)为探究CH3ClCH4分子稳定性的差别,乙组同学设计实验验证CH3C1能被酸性KMnO4溶液氧化。

①为达到实验目的,上面装置图中装置连接的合理顺序为A________

②装置中水的主要作用是__________

③若实验过程中还产生了一种黄绿色气体和一种无色气体,该反应的离子方程式为_____

(3)丙组同学选用A装置设计实验探究甲醇的转化率。取6.4g甲醇与足量的浓盐酸充分反应,将收集到的CH3Cl气体在足量的氧气中充分燃烧,产物用过量的V1mLc1mol·L-1NaOH溶液充分吸收。现以甲基橙作指示剂,用c2mol·L-1盐酸标准溶液对吸收液进行返滴定,最终消耗V2mL盐酸。(已知:2CH3Cl+3O2 2CO2+2H2O+2HCl)

①滴定终点的现象为____________

②该反应甲醇的转化率为________(用含有Vc的式子表示)

 

圆底烧瓶 CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O 在HC1气流中小心加热 C-D-B 除去CH3C1中的HCl和甲醇,防止对后续试验的干扰 10CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O 溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化 【解析】 (1)①根据仪器a特点,得出仪器a为圆底烧瓶;根据实验目的,装置A是制备CH3Cl,据此分析; ②ZnCl2为强酸弱碱盐,Zn2+能发生水解,制备无水ZnCl2时,需要防止Zn2+水解; (2)①A是制备CH3Cl的装置,CH3Cl中混有甲醇和HCl,甲醇和HCl能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰实验,必须除去,利用它们溶于水,需要通过C装置,然后通过D装置验证CH3Cl能被酸性高锰酸钾溶液氧化最后通过B装置; ②根据①分析; ③黄绿色气体为Cl2,利用高锰酸钾溶液的氧化性,将CH3Cl中C氧化成CO2,高锰酸钾中Mn元素被还原成Mn2+,据此分析; (3)①使用盐酸滴定,甲基橙作指示剂,终点是溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化; ②CH3Cl燃烧生成CO2和HCl,CO2和HCl被NaOH所吸收,然后用盐酸滴定过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液,据此分析; (1)①根据仪器a的特点,仪器a的名称为圆底烧瓶,根据实验目的,装置A制备CH3Cl,HCl中Cl取代CH3OH中羟基,则a瓶中的反应方程式为CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O; 答案:圆底烧瓶;CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O; ②ZnCl2为强酸弱碱盐,Zn2+发生水解,因此实验室干燥ZnCl2晶体制备无水ZnCl2的方法是在HC1气流中小心加热; 答案:在HC1气流中小心加热; (2)①根据实验目的,装置A制备CH3Cl,甲醇和浓盐酸易挥发, CH3C1中含有HCl和甲醇等杂质,HCl和甲醇均能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰后续实验,利用甲醇和HCl易溶于水,通入KMnO4溶液前需用水除去,然后再通入酸性高锰酸钾溶液,根据③得到黄绿色气体,黄绿色气体为Cl2,氯气有毒,污染环境,因此最后通入CCl4溶液,除去Cl2等有毒气体,则连接顺序是A→C→D→B; 答案:C→D→B; ②根据①分析,水的作用是除去CH3C1中的HCl和甲醇; 答案:除去CH3Cl中的HCl和甲醇,防止对后续实验的干扰; ③黄绿色气体为Cl2,利用高锰酸钾溶液的氧化性,将CH3Cl中C氧化成CO2,高锰酸钾中Mn元素被还原成Mn2+,根据化合价升降法、原子守恒和电荷守恒,得到l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O; 答案:l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O; (3)①燃烧生成的CO2和HCl全部被NaOH溶液充分吸收,溶液中的溶质有NaOH、NaCl、Na2CO3,用甲基橙作指示剂,盐酸进行滴定,滴定终点的产物为NaCl,滴定终点的现象为溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化; 答案:溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟(30s)内不变化; ②根据①的分析,最后溶质为NaCl,NaCl中氯元素来自于CH3Cl和盐酸,根据Cl元素守恒可得CH3Cl中的n(Cl)= n(CH3Cl) -n(HCl)=(c1V1-c2V2)×10-3,甲醇的转化率是= ; 答案:。  
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CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:

(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:

①已知相关反应的能量变化如图所示:

过程Ⅰ的热化学方程式为________

②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________(填序号)。

a.实现了含碳物质与含氢物质的分离

b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO

c.CO未参与反应

d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH

③其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是________

(2)在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1

②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为Kp________(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)

(3)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中,则此时溶液的pH=________。(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)

 

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铅精矿的主要成分为PbS,现用下列两种方法从铅精矿中冶炼金属铅。

I.火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧,生成PbOSO2

(1) 用铅精矿火法炼铅的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________

(2) 火法炼铅的废气中含低浓度SO2,可将废气通入过量氨水中进行处理,反应的离子方程式为:__________

II.湿法炼铅在制备金属铅的同时,还可制得硫磺,相对于火法炼铅更为环保。湿法炼铅的工艺流程如下:

已知:PbCl2在水中溶解度小,在Cl浓度较大的溶液中,存在平衡:PbCl2(s) + 2Cl(aq)PbCl42(aq)    H0

(3) 浸取铅精矿时发生反应的离子方程式是________

(4) 由滤液1中析出 PbCl2的操作a_______

(5) 将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中,可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生。

①溶液3应置于______(阴极室阳极室”)中。

②简述滤液2电解后再生为FeCl3的可能原理:_________

③若铅精矿的质量为a g,铅浸出率为b ,当电解池中通过c mol电子时,金属铅全部析出,铅精矿中PbS的质量分数的计算式为____________

 

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室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是

A.Kb2的数量级为10-8

B.X(OH)NO3水溶液显碱性

C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中 c(X2+)>c[X(OH)+]

D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)= c(X2+)+ c(H+)

 

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下列实验对应的现象以及结论均正确的是

选项

实验

现象

结论

A

向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置

上层为橙色

裂化汽油可萃取溴

B

分别向相同浓度的ZnSO4溶液和CuSO4溶液中通入H2S

前者无现象,后者有黑色沉淀生成

Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)

C

Ba(ClO)2溶液中通入SO2

有白色沉淀生成

酸性:H2SO3>HClO

D

向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液

有白色不溶物析出

Na2SO4能使蛋白质变性

 

 

A.A B.B C.C D.D

 

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硼氢化钠(NaBH4)可用作还原剂和塑料发泡剂。它在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程如图所示。下列说法正确的是

A.NaBH4中氢元素的化合价为+1

B.若用D2O代替H2O,反应后生成的气体中含有H2HDD2

C.通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率

D.NaBH4 与水反应的离子方程式为:BH4+4H2O=B(OH)4+4H2

 

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