某小组研究NH4Cl与CuO的反应,进行如下实验(部分装置略):
实验 | Ⅰ | Ⅱ |
装置 | ||
现象 | 加热试管,产生白烟,试管口有白色固体;试管中有水生成,继续加热,黑色固体变蓝,最终部分变为黄色 | 将细玻璃管口加热至红热,迅速垂直插入 NH4Cl晶体中,一段时间后,取出玻璃管,管口处有亮红色固体 |
经检测,实验Ⅰ中的黄色固体含有CuCl和CuCl2,实验Ⅱ中的亮红色固体为Cu。
(1)实验Ⅰ中试管口的白色固体是______。
(2)实验Ⅰ中黑色固体变蓝,最终部分固体变为黄色的过程中,发生了如下变化:
①(NH4)2CuCl4固体受热分解的化学方程式是______。
②对于物质X,做出如下假设:
ⅰ.X是NH4Cl。
反应方程式为:________________________________(补充完整)
ⅱ.X是______,理由是______。
(3)实验Ⅰ和实验Ⅱ的现象不同,可能的原因是______(列出2点)。
(4)NH4Cl溶液与CuO反应。
实验Ⅲ 向CuO粉末中加入0.1 mol·L−1 NH4Cl溶液,浸泡一段时间后,固体部分溶解,表面无颜色变化,溶液变为蓝色。
资料:ⅰ.相关微粒在水溶液中的颜色:Cu2+蓝色,Cu(NH3)2+和Cu(NH3)42+深蓝色
ⅱ.Cu(NH3)2+Cu2++NH3 Cu(NH3)42+Cu2++4NH3
①设计实验证明实验Ⅲ得到的蓝色溶液中存在Cu(NH3)2+或Cu(NH3)42+。
实验方案是______。
②实验Ⅲ中未观察到NH4Cl溶液与CuO发生氧化还原反应的产物,可能的原因是______(列出1点即可)。
黄鸣龙是我国著名化学家,利用“黄鸣龙反应”合成一种环己烷衍生物的路线如下:
已知:①
②
③
(1)A可与NaHCO3溶液反应,其结构简式是______。B中含有的官能团是─COOH和_____。
(2)C→D的化学方程式是______。
(3)E→F为两步连续氧化反应,中间产物X可发生银镜反应,X的结构简式是______。
(4)H的结构简式是______。
(5)I的分子式为C5H8O2,能使Br2的CCl4溶液褪色,H→J的反应类型是______。
(6)由K经两步反应可得到化合物M,转化路线如下:
环己烷的空间结构可如图1或图2表示,请在图3中将M的结构简式补充完整:______
双极膜由阳离子交换膜、催化剂层和阴离子交换膜组合而成,在直流电场作用下可将水解离,在双极膜的两侧分别得到H+和OH-,将其与阳离子交换膜(阳膜)、阴离子交换膜(阴膜)组合,可有多种应用。
(1)海水淡化:模拟海水淡化,双极膜组合电解装置示意图如下。
①X极是______极(填“阴”或“阳”)。
②电解后可获得较浓的盐酸和较浓的NaOH溶液,上图中双极膜的右侧得到的是______(填“H+”或“OH-”)。
(2)钠碱循环法脱除烟气中的SO2,并回收SO2:
用pH>8的Na2SO3溶液作吸收液,脱除烟气中的SO2,至pH<6时,吸收液的主要成分为NaHSO3,需再生。
Ⅰ.加热pH<6时的吸收液使其分解,回收SO2并再生吸收液。所得的再生吸收液对SO2的吸收率降低,结合离子方程式解释原因:______。
Ⅱ.双极膜和阴膜组合电渗析法处理pH<6时的吸收液,可直接获得再生吸收液和含较高浓度HSO3−的溶液,装置示意图如下。
①再生吸收液从______室流出(填“A”或“B”)。
②简述含较高浓度HSO3−的溶液的生成原理:______。
③与Ⅰ中的方法相比,Ⅱ中的优点是______(列出2条)。
石油加氢精制和天然气净化等过程产生有毒的H2S,直接排放会污染空气。
(1)工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气获得硫黄,流程如下:
①反应炉中的反应:2H2S(g)+3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(g) ∆H=-1035.6 kJ·mol−1
催化转化器中的反应:2H2S(g)+SO2(g) = 3S(g)+2H2O(g) ∆H=-92.8 kJ·mol−1
克劳斯工艺中获得气态硫黄的总反应的热化学方程式:______。
②为了提高H2S转化为S的比例,理论上应控制反应炉中H2S的转化率为______。
(2)科研工作者利用微波法处理尾气中的H2S并回收H2和S,反应为:H2S H2+S,一定条件下,H2S的转化率随温度变化的曲线如图。
①H2S分解生成H2和S的反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
②微波的作用是______。
(3)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的H2S,装置示意图如下,主要反应:2Fe+2H2S+O2= 2FeS+2H2O(FeS难溶于水),室温时,pH=7的条件下,研究反应时间对H2S的去除率的影响。
①装置中微电池负极的电极反应式:______。
②一段时间后,单位时间内H2S的去除率降低,可能的原因是______。
三氯化六氨合钴([Co(NH3)6]Cl3)是一种橙黄色晶体,实验室制备过程如下:
Ⅰ.将研细的6 g CoCl2•6H2O晶体和4 g NH4Cl固体加入锥形瓶中,加水,加热溶解,冷却;
Ⅱ.加入13.5 mL浓氨水,用活性炭作催化剂,混合均匀后逐滴滴加13.5 mL 5% H2O2溶液,水浴加热至50~60℃,保持20 min。用冰浴冷却,过滤,得粗产品;
Ⅲ.将粗产品溶于50 mL热的稀盐酸中,______,向滤液中缓慢加入6.7 mL浓盐酸,有大量橙黄色晶体析出,冰浴冷却后过滤;
Ⅳ.先用冷的2 mol·L−1 HCl溶液洗涤晶体,再用少许乙醇洗涤,干燥,得产品。
(1)[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是______。
(2)CoCl2遇浓氨水生成Co(OH)2沉淀,加入浓氨水前先加入NH4Cl可避免沉淀生成,原因是______。
(3)溶液中CoCl2、NH4Cl和浓氨水混合后,与H2O2溶液反应生成[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式是______。
(4)补全Ⅲ中的操作:______。
(5)沉淀滴定法测定制备的产品中Cl-的质量分数:
ⅰ.准确称取a g Ⅳ中的产品,配制成100 mL溶液,移取25 mL溶液于锥形瓶中;
ⅱ.滴加少量0.005 mol·L−1 K2CrO4溶液作为指示剂,用c mol·L−1 AgNO3溶液滴定至终点;
ⅲ.平行测定三次,消耗AgNO3溶液的体积的平均值为v mL,计算晶体中Cl-的质量分数。
已知:溶解度:AgCl 1.3×10−6 mol·L−1,Ag2CrO4(砖红色)6.5×10−5 mol·L−1
①ⅱ中,滴定至终点的现象是______。
②制备的晶体中Cl-的质量分数是______(列计算式,Cl的相对原子质量:35.5)。
某同学研究FeSO4溶液和AgNO3溶液的反应,设计如下对比实验。
实验 | Ⅰ | Ⅱ |
现象 | 连通电路后,电流表指针向右偏转,分别取反应前和反应一段时间后甲烧杯中的溶液,滴加KSCN溶液,前者几乎无色,后者显红色 | 连通电路后,电流表指针向左发生微小的偏转,丙、丁烧杯中均无明显现象 |
下列说法正确的是
A.仅由Ⅰ中的现象可推知Ag+的氧化性强于Fe3+
B.Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是Fe2+氧化了银电极
C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,电流表指针可能不再向左偏转
D.对比Ⅰ、Ⅱ可知,Ⅰ中NO3-氧化了Fe2+