溴乙烷是一种重要的有机化工原料,制备溴乙烷的原料有95%乙醇、80%硫酸(用蒸馏水稀释浓硫酸)、研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片,该反应的原理如下:
NaBr + H2SO4 → NaHSO4 + HBr
CH3CH2OH + HBrCH3CH2Br + H2O
某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如右图。数据如下表。
物质 数据 |
乙醇 |
溴乙烷 |
1,2-二溴乙烷 |
乙醚 |
浓硫酸 |
密度/g·cm-3 |
0.79 |
1.46 |
2.2 |
0.71 |
1.84 |
熔点(℃) |
-130 |
-119 |
9 |
-116 |
10 |
沸点(℃) |
78.5 |
38.4 |
132 |
34.6 |
338 |
在水中的溶解度(g/100g水) |
互溶 |
0.914 |
1 |
7.5 |
互溶 |
请回答下列问题。
(1)加入药品之前须做的操作是:_________________,实验进行的途中若发现未加入碎瓷片,其处理的方法是__________________。
(2)装置B的作用是除了使溴乙烷馏出,还有一个目的是_____________。温度计的温度应控制在_____________之间。
(3)反应时有可能生成SO2和一种红棕色气体,可选择氢氧化钠溶液除去该气体,有关的离子方程式是___________,______________,此操作可在___________(填写玻璃仪器名称)中进行,同时进行分离。
(4)实验中采用80%硫酸,而不能用98%浓硫酸,一方面是为了减少副反应,另一方面是为了_______________________。
(5)粗产品中含有的主要有机液体杂质是_____________,为进一步制得纯净的溴乙烷,对粗产品进行水洗涤、分液,再加入无水CaCl2,进行______________操作。
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用两种方法制备甲醇:
反应Ⅰ:CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g) DH1
反应Ⅱ:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) DH2
① 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断DH1_______________0(填“<”、“=”或“>”)。
② 某温度下,将2molCO和6molH2充入2L密闭容器中充分反应,4分钟后反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.4mol,则CO的反应速率为________________,此时的压强是反应前压强的___________倍。
(2)反应Ⅱ的平衡常数表达式为____________________,为了加快反应Ⅱ的反应速率,并且提高H2的转化率,采取的措施是_______________(填写正确选项的字母)。
a.增大CO2的浓度 b.增大H2的浓度
c.增大压强 d.加入催化剂
(3)工业上利用CO与水蒸气的反应,将有毒的CO转化为无毒的CO2,书写有关热化学反应方程式__________________________________。该反应在830K下进行时,初始浓度到达平衡的时间有如下的关系:
CO的初始浓度(mol/L) |
2 |
4 |
1 |
3 |
H2的初始浓度(mol/L) |
3 |
2 |
3 |
3 |
时间(min) |
8 |
6 |
12 |
n |
则n 为________min。
(4)近年来,科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池。该电池中甲醇发生反应的一极为______极、其电极反应式为_________________。
(5)用该电池作电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,每消耗0.2mol CH3OH,阴极产生标况下气体的体积为 L。
某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+):
常温下部分阳离子以氢氧化物沉淀形式存在时溶液的pH见下表:
阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cu2+ |
Cr3+ |
开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
9.3 |
3.7 |
4.7 |
--- |
沉淀完全时的pH |
3.2 |
9.0 |
11.1 |
8.0 |
6.7 |
9(>9 溶解) |
(1)酸浸时,为了提高浸取效率可采取的措施是____________________(至少写一条)。
(2)加入H2O2 目的是氧化_______离子,其有关的离子方程式______________________。针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的,组成元素是Fe、H、O,化学式量为89,其化学式是______________。
(3)调pH=8是为了将_____________离子(从Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+中选择)以氢氧化物沉淀的形式除去。滤出的沉淀中部分沉淀将溶解于足量的氢氧化钠溶液中,其有关的离子方程式是_____________________________________,取少量上层澄清溶液,向其中通入足量的CO2,又能重新得到相应的沉淀, 其有关的离子方程式为________________________。
(4)试配平最后一步相关的氧化还原方程式:
_____Na2Cr2O7 + ______SO2 + _______ H2O = ______ Cr(OH)(H2O)5SO4 + ______ Na2SO4,每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4时,该反应中转移的电子数为__________。
硫化汞(HgS)难溶于水,在自然界中呈红褐色,常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。某温度时,HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液,硫化汞的Ksp减小
B.图中a点对应的是饱和溶液
C.向c点的溶液中加入Hg(NO3)2,则c(S2-)减小
D.升高温度可以实现c点到b点的转化
下列各组离子在常温下一定能大量共存的是
A.pH=0的无色溶液中:Cl-、Na+、SO42-、Fe2+
B.在c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH4+、NO3-、K+、Cl-
C.加入铝粉能放出H2的溶液中:Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-
D.含有大量Fe3+的溶液中:Al3+、SCN-、Br-、Na+
已知甲、乙、丙、X是四种中学化学中常见的物质,其转化关系如图所示。则甲和X 不可能是
A.甲为C,X为O2
B.甲为SO2,X为NaOH溶液
C.甲为Fe,X为Cl2
D.甲为AlCl3,X为NaOH溶液