铜和稀硝酸在无氧环境下会生成弱酸。某实验小组为探究铜和稀硝酸的反应,设计实验装置如图。
实验过程现象记录如下表。
(1)仪器a的名称为_______ 。
(2)滴入硝酸前,为营造无氧环境,应进行的操作是_______ 。
(3)反应过程中产生的会进一步与Cu反应生成NO,其离子方程式为_______ 。
(4)溶液呈绿色是和体系中某种微粒相互作用的结果,为探究该微粒进行下列实验:
根据以上实验现象可知,和_______ (填化学式)相互作用达到平衡呈绿色。
(5)取适量150 min时反应液于试管中,加入_______ ,溶液由蓝色变为绿色,,说明150 min时反应液中含有。
(6)结合平衡移动原理解释150~300 min反应液颜色变化的原因_______ 。
(7)基于上述装置,选择合适试剂,设计实验证明对Cu与硝酸的反应具有催化作用_______ (简述实验方案及观测指标)。
实验过程现象记录如下表。
时间/min | 0~75 | 75~150 | 150~225 | 225~300 | 300~375 |
溶液颜色 | 接近无色 | 无色→浅蓝色 | 浅蓝色→绿色 | 绿色→深蓝色 | 浅蓝色 |
生成NO体积/mL | 0 | 1.0 | 42.0 | 137.5 | 0.5 |
反应体系温度/℃ | 26.6 | 26.8 | 26.8~27.2 | 27.2~28.8 | 28.8~28.6 |
(2)滴入硝酸前,为营造无氧环境,应进行的操作是
(3)反应过程中产生的会进一步与Cu反应生成NO,其离子方程式为
(4)溶液呈绿色是和体系中某种微粒相互作用的结果,为探究该微粒进行下列实验:
序号 | 实验操作 | 现象 |
a | 往溶液中通入NO | 溶液始终为蓝色 |
b | 往溶液中加入 | 溶液变为绿色 |
c | 往溶液中加入后逐滴加入硝酸 | 溶液先变为绿色后逐渐变为蓝色 |
(5)取适量150 min时反应液于试管中,加入
(6)结合平衡移动原理解释150~300 min反应液颜色变化的原因
(7)基于上述装置,选择合适试剂,设计实验证明对Cu与硝酸的反应具有催化作用
更新时间:2022-05-14 08:46:20
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解答题-工业流程题
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【推荐1】化学反应常常涉及到气体,气体在千变万化的化学反应中充当着重要角色。完成下列计算:
(1)足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与标准状况下1.68 L O2混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol•L-1NaoH 溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则所用氧气的物质的量为___ ,消耗NaOH 溶液的体积是_____ 。
(2)某化工厂以甲就为原料中合成甲醇的反应为:CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)①(反应中CH4转化率为100%),CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)②(反应中CO有转化),合成工艺如下:
虚线框内为改进后的工艺中新增流程,所有气体体积均折算为标准状况。
①原工艺中,当充入反应器①的甲烷和水蒸汽的体积分别为672 m3和1750 m3时,最后的反应剩余物中n (CO) =___ ,n(H2)= ____ 。
②为充分利用反应剩余物,该厂在原工艺的基础上,将下列反应运用于正产甲醇原料气:2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g) ③(反应中CH4转化率为100%),若新工艺中充入反应器①的甲烷和水蒸汽的体积分别为a m3和3a m3,反应剩余物中V(H2):V(CO)=3: 1。试计算充入反应器③的甲烷的体积_______ 。
(1)足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与标准状况下1.68 L O2混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol•L-1NaoH 溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则所用氧气的物质的量为
(2)某化工厂以甲就为原料中合成甲醇的反应为:CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)①(反应中CH4转化率为100%),CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)②(反应中CO有转化),合成工艺如下:
虚线框内为改进后的工艺中新增流程,所有气体体积均折算为标准状况。
①原工艺中,当充入反应器①的甲烷和水蒸汽的体积分别为672 m3和1750 m3时,最后的反应剩余物中n (CO) =
②为充分利用反应剩余物,该厂在原工艺的基础上,将下列反应运用于正产甲醇原料气:2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g) ③(反应中CH4转化率为100%),若新工艺中充入反应器①的甲烷和水蒸汽的体积分别为a m3和3a m3,反应剩余物中V(H2):V(CO)=3: 1。试计算充入反应器③的甲烷的体积
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐2】为探究铜与稀硝酸反应的气体产物,进行如下实验,实验装置如图所示。
已知:FeSO4+NO=[Fe(NO)]SO4该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。
(1)盛装稀硝酸的仪器名称为:_______
(2)实验开始前,如何检验A装置的气密性:_______
(3)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是_______ 。
(4)若装置A中有NO2气体生成,则装置B中的实验现象为_______ 。
(5)若装置A中铜与稀硝酸反应只生成NO气体,写出该反应的离子方程式_______ ,装置B中的实验现象为_______ 。
(6)已知NO2与H2O反应生成HNO2和另一种常见的强酸,写出其反应的化学方程式_______ 。
已知:FeSO4+NO=[Fe(NO)]SO4该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。
(1)盛装稀硝酸的仪器名称为:
(2)实验开始前,如何检验A装置的气密性:
(3)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是
(4)若装置A中有NO2气体生成,则装置B中的实验现象为
(5)若装置A中铜与稀硝酸反应只生成NO气体,写出该反应的离子方程式
(6)已知NO2与H2O反应生成HNO2和另一种常见的强酸,写出其反应的化学方程式
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解答题-工业流程题
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】金属镓()是合成半导体材料砷化镓()的重要基础材料,一种由砷化镓废料(主要成分,含、等杂质)制备镓的实验流程如下。
已知:
i.和位于同一主族,性质相似。
ii.难溶于水。
(1)“研磨”的目的是_______ 。
(2)“滤渣”的主要成分是_______ (填化学式)。
(3)写出“酸浸”过程发生反应的化学方程式_______ 。若取A、B两组样品分别进行实验,“酸浸”时向A中不断通入,其他条件、操作完全一样,得到镓元素的浸出率随时间变化情况如图所示:
浸出速率A____ B(填>、=或<),推测A、B曲线变化的原因是______ 。
(4)“碱化”时发生反应的离子方程式为_______ 。
已知:
i.和位于同一主族,性质相似。
ii.难溶于水。
(1)“研磨”的目的是
(2)“滤渣”的主要成分是
(3)写出“酸浸”过程发生反应的化学方程式
浸出速率A
(4)“碱化”时发生反应的离子方程式为
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解答题-有机推断题
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解题方法
【推荐1】丙烯是重要的有机化合物,具有广泛应用。
Ⅰ.工业上以苯和丙烯为原料合成聚碳酸酯的生产原理如下。(1)丙酮与水互溶的原因是______ 。
(2)反应②的原子利用率为100%,加入的氧化剂是______ (填分子式)。
(3)蒸馏分离丙酮、苯酚前,需要除去剩余硫酸,最适宜选择______ (选填序号)。
A.NaOH B. C.
(4)E的分子式为,则其结构简式为______ 。
Ⅱ.开发新型高效、无毒的催化剂,以丙烯为还原剂脱硝除去NO。
(5)对Mn基催化剂分别添加Ce、Co助剂进行催化剂性能测试后,得到NO的转化率、的选择性随温度变化曲线分别如图-1、图-2所示。添加助剂______ (选填“Ce”、“Co”)改善催化剂的催化活性效果更加显著。
(6)研究表明催化剂添加助剂后催化活性提高的原因是形成活性参与反应,图-3为丙烯脱硝机理。①图中,甲为______ ,乙为______ 。(用化学式表示)
②若参加反应的丙烯与NO物质的量之比为,则反应的化学方程式为______ 。
Ⅰ.工业上以苯和丙烯为原料合成聚碳酸酯的生产原理如下。(1)丙酮与水互溶的原因是
(2)反应②的原子利用率为100%,加入的氧化剂是
(3)蒸馏分离丙酮、苯酚前,需要除去剩余硫酸,最适宜选择
A.NaOH B. C.
(4)E的分子式为,则其结构简式为
Ⅱ.开发新型高效、无毒的催化剂,以丙烯为还原剂脱硝除去NO。
(5)对Mn基催化剂分别添加Ce、Co助剂进行催化剂性能测试后,得到NO的转化率、的选择性随温度变化曲线分别如图-1、图-2所示。添加助剂
(6)研究表明催化剂添加助剂后催化活性提高的原因是形成活性参与反应,图-3为丙烯脱硝机理。①图中,甲为
②若参加反应的丙烯与NO物质的量之比为,则反应的化学方程式为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐2】温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点,以下列两种方法为例,请回答问题。
I.哈伯合成氨在较高温度下以氢气做氢源,其使用的氢气可由天然气制备:。下表列出了几种化学键的键能:
(1)时,上述反应的___________ 。
(2)为提高的平衡转化率,可采用的措施是___________。
(3)催化剂的选择是合成氨的核心技术之一,使用催化剂1或催化剂2合成氨,产氨速率与温度的关系如图。
根据由图判断,活化能_______ (填“>”“=”“<”)。使用催化剂1或催化剂2时,合成氨的___________ (填“>”“=”“<”)。
Ⅱ.与重整可以同时利用两种温室气体,其工艺过程中涉及如下反应:
反应①
反应②
反应③
反应④
一定条件下,向体积为的密闭容器中通入、各及少量,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。
(4)图中a代表产物___________ ,当温度高于,的含量随温度升高而下降的主要原因是___________ 。
(5)时,与的转化率分别为95%和90%,反应①的平衡常数___________ (列出计算式)。
(6)甲烷化过程中,保持与的体积比为,反应气的总流量控制在,时测得转化率为80%,则反应速率为___________ 。
I.哈伯合成氨在较高温度下以氢气做氢源,其使用的氢气可由天然气制备:。下表列出了几种化学键的键能:
化学键 | ||||
键能 | 436 | 413 | 467 | 1072 |
(1)时,上述反应的
(2)为提高的平衡转化率,可采用的措施是___________。
A.使用合适的催化剂 | B.采用较高的温度 |
C.采用较高的压强 | D.恒温恒容增大甲烷和水蒸汽投料比 |
(3)催化剂的选择是合成氨的核心技术之一,使用催化剂1或催化剂2合成氨,产氨速率与温度的关系如图。
根据由图判断,活化能
Ⅱ.与重整可以同时利用两种温室气体,其工艺过程中涉及如下反应:
反应①
反应②
反应③
反应④
一定条件下,向体积为的密闭容器中通入、各及少量,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。
(4)图中a代表产物
(5)时,与的转化率分别为95%和90%,反应①的平衡常数
(6)甲烷化过程中,保持与的体积比为,反应气的总流量控制在,时测得转化率为80%,则反应速率为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景,因此甲醇被称为2l世纪的新型燃料。工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线_____ (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据“图2”判断,下列说法不正确的是______________ 。
A.起始充入的CO为1mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会增大
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=__________ ;该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为___________ 。若保持其他条件不变,向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH,此反应进行的方向为____________ (填“正反应方向”或“逆反应方向)”。
(4)科学家常用量热剂来直接测定某一反应的反应热,现测得: CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol,又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式:___________________________ 。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
(2)根据“图2”判断,下列说法不正确的是
A.起始充入的CO为1mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会增大
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
(4)科学家常用量热剂来直接测定某一反应的反应热,现测得: CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol,又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式:
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解答题-实验探究题
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【推荐1】电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
① 醋酸在水溶液中的电离方程式为_______________________________ 。
② 下列方法中,可以使醋酸稀溶液中 CH3COOH 电离程度增大的是_______________________________ (填字母序 号)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液
c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
(2)Ⅰ.两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠。实验室现有醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈_______________________________ (选填“酸性”、“中性”或“碱性”),其原因是(用离子方程式表示)_______________________________ 。
Ⅱ.用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液分别滴定体积均为 20.00 mL、浓度均为 0.1 mol·L-1 的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_______________________________ (填“I”或“II”)。
② 滴定开始前,三种溶液中由水电离出的 c(H+)最大的是_______________________________ 。
③ V1和 V2的关系:V1_______________________________ V2(填“>”、“=”或“<”)。
④ M 点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________________________ 。
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。 资料:AgSCN 是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN > AgI。
① 写出步骤 2 中溶液变红色的离子方程式_____ 。
② 步骤 3 中现象 a 是_____ 。
③ 用化学平衡原理解释步骤 4 的实验现象_____ 。
(4)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
过程 I 的主要反应:AgCl+2 +Cl-
过程 II 的离子反应:4+6OH-+HCHO=4Ag++8+4H2O+
Ⅲ中回收液可直接循环使用,但循环多次后,I 中的银的浸出率会降低。从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因:_____ 。
(1)醋酸是常见的弱酸。
① 醋酸在水溶液中的电离方程式为
② 下列方法中,可以使醋酸稀溶液中 CH3COOH 电离程度增大的是
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液
c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
(2)Ⅰ.两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠。实验室现有醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈
Ⅱ.用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液分别滴定体积均为 20.00 mL、浓度均为 0.1 mol·L-1 的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是
② 滴定开始前,三种溶液中由水电离出的 c(H+)最大的是
③ V1和 V2的关系:V1
④ M 点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。 资料:AgSCN 是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN > AgI。
操作步骤 | 现象 |
步骤 1:向 2 mL 0.005 mol·L-1 AgNO3溶液中加入 2 mL 0.005 mol·L-1 KSCN 溶液,静置。 | 出现白色沉淀。 |
步骤 2:取 1 mL 上层清液于试管中,滴加 1 滴 2 mol·L-1Fe(NO3)3溶液。 | 溶液变红色。 |
步骤 3:向步骤 2 的溶液中,继续加入 5 滴 3 mol·L-1 AgNO3溶液。 | 现象 a ,溶液红色变浅。 |
步骤 4:向步骤 1 余下的浊液中加入 5 滴 3 mol·L-1 KI 溶液。 | 白色沉淀转化成黄色沉淀。 |
① 写出步骤 2 中溶液变红色的离子方程式
② 步骤 3 中现象 a 是
③ 用化学平衡原理解释步骤 4 的实验现象
(4)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
过程 I 的主要反应:AgCl+2 +Cl-
过程 II 的离子反应:4+6OH-+HCHO=4Ag++8+4H2O+
Ⅲ中回收液可直接循环使用,但循环多次后,I 中的银的浸出率会降低。从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因:
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解题方法
【推荐2】CO2的固定、利用是实现“碳达标”与“碳中和”的有效路径之一。
(1)320℃左右时,在新型纳米催化剂Na—Fe3O4和HMCM—22的表面可以将CO2和H2转化为烷烃X,其过程如图所示。
①用系统命名法命名X:____ 。
②已知:
H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ∆H=41kJ/mol
6H2(g)+2CO2(g)=4H2O(g)+CH2=CH2(g) ∆H=-128kJ/mol
则2CO(g)+4H2(g)=2H2O(g)+CH2=CH2(g) ∆H=____ kJ/mol。
(2)利用电化学方法可将CO2有效地转化为HCOO-,装置如图所示。
①在该装置中,右侧Pt电极为____ (填“阴极”或“阳极”);左侧Pt电极上的电极反应式为____ 。
②已知:电解效率=。装置工作时,阴极除有HCOO-生成外,还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下,当阳极生成氧气体积为224mL时,测得整个阴极区内的c(HCOO-)=0.017mol/L,电解效率为____ 。
(3)研究表明,溶液pH会影响CO2转化为HCOO-的效率。如图是CO2(以H2CO3计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随pH变化的情况。
①pH>12时,CO2几乎未转化为HCOO-,此时CO2在溶液中的主要存在形式为____ 。
②pH=8.5时,CO2的转化效率较高,溶液中相应的电极反应式为____ ;在此条件下装置工作一段时间后,阴极附近溶液的pH____ 。(填序号:a.明显增大b.几乎不发生变化c.明显减小)。(忽略电解前后溶液的体积变化)
(1)320℃左右时,在新型纳米催化剂Na—Fe3O4和HMCM—22的表面可以将CO2和H2转化为烷烃X,其过程如图所示。
①用系统命名法命名X:
②已知:
H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ∆H=41kJ/mol
6H2(g)+2CO2(g)=4H2O(g)+CH2=CH2(g) ∆H=-128kJ/mol
则2CO(g)+4H2(g)=2H2O(g)+CH2=CH2(g) ∆H=
(2)利用电化学方法可将CO2有效地转化为HCOO-,装置如图所示。
①在该装置中,右侧Pt电极为
②已知:电解效率=。装置工作时,阴极除有HCOO-生成外,还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下,当阳极生成氧气体积为224mL时,测得整个阴极区内的c(HCOO-)=0.017mol/L,电解效率为
(3)研究表明,溶液pH会影响CO2转化为HCOO-的效率。如图是CO2(以H2CO3计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随pH变化的情况。
①pH>12时,CO2几乎未转化为HCOO-,此时CO2在溶液中的主要存在形式为
②pH=8.5时,CO2的转化效率较高,溶液中相应的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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【推荐3】已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种溶液,pH由小到大排列的顺序是__________ (用编号填写)。
a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
(2)常温下,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是__________ (填字母)。
a. b. c. d. e.
(3)写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式__________ 。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中:c(CH3COO-)-c(Na+)=__________ (填准确数值)。
(5)25℃时,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为__________
(6)体积均为100 mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数__________ (填“>”、”=”或“<”)CH3COOH的电离平衡常数。
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | Ka=1.8×10-5 | =4.3×10-7 =5.6×10-11 | Ka=3.0×10-8 |
a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
(2)常温下,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是
a. b. c. d. e.
(3)写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中:c(CH3COO-)-c(Na+)=
(5)25℃时,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为
(6)体积均为100 mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】三氯化六氨合钴(III){[Co(NH3)6]Cl3}是一种重要的原料。实验室以活性炭为催化剂,用H2O2、CoCl2为原料制备[Co(NH3)6]Cl3,反应过程中会放出大量的热。
已知:①Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性;[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定。
②[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线图所示。
③加入少量浓盐酸有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。
制备[Co(NH3)6]Cl3实验步骤如下:
I.称取研细的CoCl2•6H2O10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末,控制温度在10℃以下,逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。实验装置如图所示。
II.将混合物在水浴1中反应一段时间,再改用水浴2处理,充分结晶后过滤。
III.……
(1)上图中仪器a的名称为_________ 。
(2)步骤I将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中,先加浓氨水,后加H2O2溶液的目的是_________ 。
(3)步骤II中采用“冰水浴”的是_________ (填“水浴1”或“水浴2”)。制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应化学方程式为_________ 。
(4)[Co(NH3)6]Cl3配合物的内界为_________ (用化学式表示)。
已知:①Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性;[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定。
②[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线图所示。
③加入少量浓盐酸有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。
制备[Co(NH3)6]Cl3实验步骤如下:
I.称取研细的CoCl2•6H2O10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末,控制温度在10℃以下,逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。实验装置如图所示。
II.将混合物在水浴1中反应一段时间,再改用水浴2处理,充分结晶后过滤。
III.……
(1)上图中仪器a的名称为
(2)步骤I将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中,先加浓氨水,后加H2O2溶液的目的是
(3)步骤II中采用“冰水浴”的是
(4)[Co(NH3)6]Cl3配合物的内界为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐2】酰苯胺作为一种常用药,具有解热镇痛的效果。实验室制备乙酰苯胺时,可以用苯胺与乙酸酐或与冰醋酸加热来制取,苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率,现选用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺,该放热反应的原理:
实验步骤
①取 5.00mL 苯胺,倒入 100mL 锥形瓶中,加入 20mL 水,在旋摇下分批加入 6.00mL 乙酸酐,搅拌均匀。若有结块现象产生,用玻璃棒将块状物研碎,再充分搅拌;
②反应完全后,及时把反应混合物转移到烧杯中,冷却后,抽滤,洗涤,得粗乙酰苯胺固体;
③将粗产品转移至 150mL 烧杯中,加入适量水配制成 80℃的饱和溶液,再加入过量 20%的水。稍冷后,加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸 3~5min,趁热过滤,冷却结晶,抽滤、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。
请回答:
(1)苯胺与冰醋酸反应制备乙酰苯胺的化学反应方程式____________________________________ 。
(2)反应温度过高会导致苯胺挥发,下列操作可控制反应温度,防止反应温度升高过快的是____________ 。
A.反应快结束时的充分搅拌 B.旋摇下分批加入 6.0mL 乙酸酐
C.玻璃棒将块状物研碎 D.加 20mL 水
(3)在步骤②中对粗产品进行洗涤可能需要用到以下操作:a.加入洗涤剂至浸没固体;b. 洗涤剂缓慢通过;c.洗涤剂快速通过;d.关小水龙头;e.开大水龙头;f.重复 2~3 次。请选出正确的操作并排序_____ 。(操作可重复使用)
(4)加入过量 20%的水的目的是_____ 。
(5)下列关于步骤③说法不正确的是__________________________ 。
A. 活性炭吸附有色物质,可以提高产率
B. 冷却时,冰水浴冷却比室温冷却更易得到大颗粒晶体便于抽滤
C. 抽滤用如图装置,为防止倒吸,结束时可先关闭抽气泵,后打开活塞 a
D. 洗涤完成后应将布氏漏斗从吸滤瓶上取下,左手握布氏漏斗,倒转,用右手“拍击”左手, 使固体连同滤纸一起落入洁净的表面皿上,揭去滤纸,再对固体做晾干处理
(6)最后测得纯乙酰苯胺固体 5.40g,该实验的产率为_____ (保留三位有效数字)。
密度(g/mL) | 相对分子质量 | 颜色、状态 | 溶解性 | |
苯胺 | 1.04 | 93 | 无色油状液体 | 微溶于水, 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸酐 | 1.08 | 102 | 无色透明液体 | 遇水缓慢反应生成乙酸 |
乙酰苯胺 | 135 | 无色片状晶体, 熔点 114℃ | 不溶于冷水,可溶于热 水、乙醇、乙醚 |
实验步骤
①取 5.00mL 苯胺,倒入 100mL 锥形瓶中,加入 20mL 水,在旋摇下分批加入 6.00mL 乙酸酐,搅拌均匀。若有结块现象产生,用玻璃棒将块状物研碎,再充分搅拌;
②反应完全后,及时把反应混合物转移到烧杯中,冷却后,抽滤,洗涤,得粗乙酰苯胺固体;
③将粗产品转移至 150mL 烧杯中,加入适量水配制成 80℃的饱和溶液,再加入过量 20%的水。稍冷后,加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸 3~5min,趁热过滤,冷却结晶,抽滤、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。
请回答:
(1)苯胺与冰醋酸反应制备乙酰苯胺的化学反应方程式
(2)反应温度过高会导致苯胺挥发,下列操作可控制反应温度,防止反应温度升高过快的是
A.反应快结束时的充分搅拌 B.旋摇下分批加入 6.0mL 乙酸酐
C.玻璃棒将块状物研碎 D.加 20mL 水
(3)在步骤②中对粗产品进行洗涤可能需要用到以下操作:a.加入洗涤剂至浸没固体;b. 洗涤剂缓慢通过;c.洗涤剂快速通过;d.关小水龙头;e.开大水龙头;f.重复 2~3 次。请选出正确的操作并排序
(4)加入过量 20%的水的目的是
(5)下列关于步骤③说法不正确的是
A. 活性炭吸附有色物质,可以提高产率
B. 冷却时,冰水浴冷却比室温冷却更易得到大颗粒晶体便于抽滤
C. 抽滤用如图装置,为防止倒吸,结束时可先关闭抽气泵,后打开活塞 a
D. 洗涤完成后应将布氏漏斗从吸滤瓶上取下,左手握布氏漏斗,倒转,用右手“拍击”左手, 使固体连同滤纸一起落入洁净的表面皿上,揭去滤纸,再对固体做晾干处理
(6)最后测得纯乙酰苯胺固体 5.40g,该实验的产率为
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解答题-实验探究题
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适中
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解题方法
【推荐3】某化学小组用下列装置制取收集纯净的氯气,并研究其性质。请回答下列问题。
(1)装置甲中仪器A的名称是________ ,丙中应装的溶液是_______ ,甲装置中发生反应的离子方程式为_____________ 。制取收集纯净氯气的装置接口连接顺序是a→_________ →g(补充完整)。
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
I方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。
Ⅱ方案:采用酸碱中和滴定法测定。
Ⅲ方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
继而进行下列判断和实验:
①判定I方案不可行,理由是__________ ;
②进行Ⅱ方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样20.00mL于锥形瓶中,若锥形瓶中存有少量水,对实验结果是否有影响?_____ 填“是”或“否”)。用0.10 mol•L-1NaOH标准溶液滴定,消耗NaOH标准溶液的体积如图所示,其读数为 _____ mL。
b.多次平行滴定后获得实验结果。
③判断Ⅲ方案的实验结果____ (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知CaCO3部分可转化为MnCO3]
(1)装置甲中仪器A的名称是
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
I方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。
Ⅱ方案:采用酸碱中和滴定法测定。
Ⅲ方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
继而进行下列判断和实验:
①判定I方案不可行,理由是
②进行Ⅱ方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样20.00mL于锥形瓶中,若锥形瓶中存有少量水,对实验结果是否有影响?
b.多次平行滴定后获得实验结果。
③判断Ⅲ方案的实验结果
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