丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体,可以由乙炔与反应制得。原理为
I.制备催化剂
(1)通过查阅资料有两种方案可以制备:
方案1:铜屑与在浓盐酸中反应;
方案2:铜丝在氯气中燃烧。
方案1的实验原理如图所示。
①仪器a的名称:__________ 。
②请写出方案1的反应原理:____________________ (用离子方程式表达)。
(2)用恒压滴液漏斗分批多次滴加,且过量,原因是____________________ 。
(3)方案2燃烧后的固体溶于水,过滤后发现一些白色固体X,为检测X的成分,某同学将其溶于稀硫酸,白色固体变为红色,且溶液呈蓝色,推测X为__________ 。
Ⅱ.合成丙烯腈
已知:①电石的主要成分是,还含有少量硫化钙;
②HCN易挥发,有毒,具有较强的还原性。
(4)的电子式:__________ 。
(5)上述制备乙炔过程中,B装置的作用是____________________ 。
(6)装置D中可盛放的溶液是__________。
(7)工业用含质量分数的电石,生产得到丙烯腈,产率为__________ 。
I.制备催化剂
(1)通过查阅资料有两种方案可以制备:
方案1:铜屑与在浓盐酸中反应;
方案2:铜丝在氯气中燃烧。
方案1的实验原理如图所示。
①仪器a的名称:
②请写出方案1的反应原理:
(2)用恒压滴液漏斗分批多次滴加,且过量,原因是
(3)方案2燃烧后的固体溶于水,过滤后发现一些白色固体X,为检测X的成分,某同学将其溶于稀硫酸,白色固体变为红色,且溶液呈蓝色,推测X为
Ⅱ.合成丙烯腈
已知:①电石的主要成分是,还含有少量硫化钙;
②HCN易挥发,有毒,具有较强的还原性。
(4)的电子式:
(5)上述制备乙炔过程中,B装置的作用是
(6)装置D中可盛放的溶液是__________。
A.饱和食盐水 | B.溶液 | C.高锰酸钾溶液 | D.盐酸溶液 |
2023·天津·一模 查看更多[3]
更新时间:2023-04-21 19:50:13
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解答题-工业流程题
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(0.85)
名校
【推荐1】工业上以空气、焦炭、水为原料制备的流程如下:
回答下列问题:
(1)工业上操作X称为减压汽化,在实验室利用沸点不同分离液体混合物的方法为___________ 。
(2)写出Ⅲ中发生反应的化学方程式:___________ 。
(3)过程Ⅳ在合成塔中进行,发生的反应是3H2+N22NH3,该反应不属于___________ (填字母)。
a.氧化还原反应 b.离子反应 c.化合反应 d.可逆反应
(4)过程V是将NH3和CO2先后通入水中,先通入水中的是___________ ,其原因是___________ 。
回答下列问题:
(1)工业上操作X称为减压汽化,在实验室利用沸点不同分离液体混合物的方法为
(2)写出Ⅲ中发生反应的化学方程式:
(3)过程Ⅳ在合成塔中进行,发生的反应是3H2+N22NH3,该反应不属于
a.氧化还原反应 b.离子反应 c.化合反应 d.可逆反应
(4)过程V是将NH3和CO2先后通入水中,先通入水中的是
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解答题-工业流程题
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(0.85)
解题方法
【推荐2】海洋化学资源的综合利用对人类的发展意义重大。例如从干海带中提取粗碘的流程如图:
(1)灼烧干海带的目的是:_______ 。
(2)用沸水的目的是:_______ ;操作X是_______ ;
(3)写出加入过氧化氢后的反应的离子方程式_______ ,也可以改通入氯气,反应的离子方程式_______ 。
(4)操作Y用到的玻璃仪器有烧杯、_______ 。
(5)实验室常用Na2S2O3溶液滴定碘水,碘水褪色同时生成Na2S4O6,请写出反应的离子方程式_______ 。
(1)灼烧干海带的目的是:
(2)用沸水的目的是:
(3)写出加入过氧化氢后的反应的离子方程式
(4)操作Y用到的玻璃仪器有烧杯、
(5)实验室常用Na2S2O3溶液滴定碘水,碘水褪色同时生成Na2S4O6,请写出反应的离子方程式
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解答题-实验探究题
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(0.85)
解题方法
【推荐3】化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。(已知:在酸性条件下会分解产生刺激性气味气体和淡黄色沉淀。)
Ⅰ.测定化学反应速率
该同学利用如图装置测定化学反应速率。
(1)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验用品是_______ 。
(2)中的两个硫的化合价并不相同,假如其中一个硫的化合价为+4,则另一个硫的化合价为_______ ;圆底烧瓶中所发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)若在2min时收集到224mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该2min内的反应速率为_______ (设圆底烧瓶内混合溶液的总体积为100ml,且反应过程中体积不变),而该测定值比实际值偏小,其原因可能是:_______ 。
(4)利用该化学反应,试简述测定反应速率的其他方法:_______ (写一种)。
Ⅱ.探究化学反应速率的影响因素
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。(已知,与均为无色)
(5)表中Vx= _______ mL,t1、t2、t3的大小关系是_______ 。
Ⅰ.测定化学反应速率
该同学利用如图装置测定化学反应速率。
(1)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验用品是
(2)中的两个硫的化合价并不相同,假如其中一个硫的化合价为+4,则另一个硫的化合价为
(3)若在2min时收集到224mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该2min内的反应速率为
(4)利用该化学反应,试简述测定反应速率的其他方法:
Ⅱ.探究化学反应速率的影响因素
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。(已知,与均为无色)
实验序号 | 体积V/mL | 蓝色褪去时间/s | |||
0.02mol/L溶液 | 淀粉溶液 | 0.01mol/L碘水 | 水 | ||
① | 10.0 | 2.0 | 4.0 | 0.0 | t1 |
② | 8.0 | 2.0 | 4.0 | 2.0 | t2 |
③ | 6.0 | 2.0 | 4.0 | Vx | t3 |
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解答题-实验探究题
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【推荐1】下列是实验室制取乙炔、洗气和性质实验所需的装置及试剂,按要求回答下列问题:
1)请选出制取乙炔气体所需的装置________ (填字母,选错扣分)
2)如果将产生的气体按照发生、洗气、性质实验装置的顺序从左到右连接起来,请写出接口连接的数字顺序:发生装置出口____ 接 ____ 接____ 接_____ 或_____ 。(填数字)
3)写出制取乙炔的化学方程式:____________________________________________ 。
4)装置C的作用 是________________________________________________________ 。
5)如果要进行乙炔的可燃性实验,首先应该__________________________________ 。
1)请选出制取乙炔气体所需的装置
2)如果将产生的气体按照发生、洗气、性质实验装置的顺序从左到右连接起来,请写出接口连接的数字顺序:发生装置出口
3)写出制取乙炔的化学方程式:
4)装置C的作用 是
5)如果要进行乙炔的可燃性实验,首先应该
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解答题-实验探究题
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【推荐2】下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。(1)电石与饱和食盐水反应的化学方程式是_______ 。
(2)b中试剂的作用是_______ 。
(3)c中溶液褪色,生成物的结构简式是。_______ 。
(4)d中溶液褪色,说明乙炔具有的性质是_______ 。
(5)若在空气中点燃乙炔,可观察到的实验现象是_______ 。
(2)b中试剂的作用是
(3)c中溶液褪色,生成物的结构简式是。
(4)d中溶液褪色,说明乙炔具有的性质是
(5)若在空气中点燃乙炔,可观察到的实验现象是
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解答题-实验探究题
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(0.85)
【推荐3】草酸是一种常见二元弱酸,易溶于水,常用来作还原剂、沉淀剂、媒染剂、络合剂等。某化学兴趣小组欲制备草酸并探究其某些化学性质,经查找资料得知:乙炔在硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸。
I.草酸的制备
该小组以电石(主要成分,还有少量的、)、浓硝酸及少量硝酸汞为原料,利用如图装置制备草酸。(1)仪器a的名称是__________ 。
(2)装置B中溶液的作用是___________________ 。
(3)装置A中主要反应的化学方程式:____________________ 。
(4)装置C中多孔球泡的作用是_________________________ 。
(5)反应时C中产生大量红棕色气体,写出C中发生反应的化学方程式:________________ 。
Ⅱ.产品中草酸晶体质量分数的测定
(6)称量草酸晶体配制溶液,下列配制操作中错误的是____________ (填字母)。(7)取所配制的溶液置于锥形瓶内,用酸性标准溶液滴定至终点,平行实验三次,平均消耗标准溶液。产品中草酸晶体的质量分数为______________ 。
I.草酸的制备
该小组以电石(主要成分,还有少量的、)、浓硝酸及少量硝酸汞为原料,利用如图装置制备草酸。(1)仪器a的名称是
(2)装置B中溶液的作用是
(3)装置A中主要反应的化学方程式:
(4)装置C中多孔球泡的作用是
(5)反应时C中产生大量红棕色气体,写出C中发生反应的化学方程式:
Ⅱ.产品中草酸晶体质量分数的测定
(6)称量草酸晶体配制溶液,下列配制操作中错误的是
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解题方法
【推荐1】亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。
②室温下,;
③;
④酸性条件下,NO或都能与反应生成和。
回答下列问题:
(1)组装好仪器后,首先进行的操作是_____ ,装入药品后,需要先通入一段时间N2的目的是排除装置内的空气,防止NO被空气中的氧气氧化,实验结束后仍需通一段时间N2,其目的是___ 。
(2)写出装置A中发生的主要反应的化学方程式:_______ 。
(3)装置B中观察到的现象是_______ ,装置F的作用是_______ 。
(4)检验装置D产物中有亚硝酸钠的方法是_______ 。
(5)工业制得的NaNO2产品中往往混有Na2CO3等杂质,现对产品的纯度进行测定,步骤如下:
①配制250mL溶液:称取固体产品4.000g,用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解,完全溶解后,全部转移至____ 中,加蒸馏水至刻度线。
②测定:取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液进行测定(已知杂质不与酸性KMnO4溶液反应),实验数据如下表所示:
根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数为_______ (保留4位有效数字)。
已知:①NaNO2为白色固体,具有氧化性和还原性;
②室温下,;
③;
④酸性条件下,NO或都能与反应生成和。
回答下列问题:
(1)组装好仪器后,首先进行的操作是
(2)写出装置A中发生的主要反应的化学方程式:
(3)装置B中观察到的现象是
(4)检验装置D产物中有亚硝酸钠的方法是
(5)工业制得的NaNO2产品中往往混有Na2CO3等杂质,现对产品的纯度进行测定,步骤如下:
①配制250mL溶液:称取固体产品4.000g,用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解,完全溶解后,全部转移至
②测定:取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液进行测定(已知杂质不与酸性KMnO4溶液反应),实验数据如下表所示:
测定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
消耗KMnO4溶液体积/mL | 20.98 | 21.02 | 21.00 | 21.60 |
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解答题-实验探究题
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(0.85)
解题方法
【推荐2】实验室利用甲苯(PhCH3,Ph−代表苯基)为原料制备苯甲酸(PhCOOH)。
I. 制备原理:
氧化:PhCH3+2KMnO4→PhCOOK+2MnO2↓+KOH+H2O
酸化:PhCOOK+HCl→PhCOOH+KCl
II. 实验流程:
Ⅲ. 步骤①(图甲)、步骤③(图乙)实验装置:
Ⅳ.相关数据:
请回答:
(1)图甲装置中,冷凝管进水口为___________ (填1或2);图乙装置中“折叠”滤纸的优点是___________ 。
(2)有关步骤①,下列说法正确的是___________。
(3)步骤②中,除去多余KMnO4反应的离子方程式为___________ 。
(4)步骤⑦中,洗涤时用冷水的目的是___________ 。
(5)产品纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞试液,然后用0.1000 mol∙L−1 KOH溶液滴定,到达滴定终点时消耗KOH溶液24.00mL。产品苯甲酸的纯度为___________ 。
I. 制备原理:
氧化:PhCH3+2KMnO4→PhCOOK+2MnO2↓+KOH+H2O
酸化:PhCOOK+HCl→PhCOOH+KCl
II. 实验流程:
Ⅲ. 步骤①(图甲)、步骤③(图乙)实验装置:
Ⅳ.相关数据:
物质 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 92 | −94.9 | 110.6 | 0.87 | 不溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 122 | 122 | 249 | 1.27 | 微溶 | 易溶 |
附:苯甲酸在水中的溶解度g/100g水:0.34(25℃)、0.85(50℃)、2.2(75℃)。 |
(1)图甲装置中,冷凝管进水口为
(2)有关步骤①,下列说法正确的是___________。
A.甲苯与KMnO4溶液互不相溶,搅拌可增大两相反应接触面积 |
B.球形冷凝管的内芯管为球泡状,冷却面积大,可用于蒸馏实验 |
C.控制反应温度,以蒸气上升至内芯管上端为宜 |
D.当甲苯层消失,回流液无油珠,表明反应完全 |
(4)步骤⑦中,洗涤时用冷水的目的是
(5)产品纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞试液,然后用0.1000 mol∙L−1 KOH溶液滴定,到达滴定终点时消耗KOH溶液24.00mL。产品苯甲酸的纯度为
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(0.85)
【推荐3】碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体,也用作含锰的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料等。利用软锰矿(主要成分是MnO2还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制备碳酸锰的流程如下图所示:已知:①氧化能力
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH范围如下表:
(1)“还原焙烧”中,MnO2转化为MnO,如果是在实验室中进行该项操作,装软锰矿的仪器名称是___________ 。
(2)滤渣1的主要成分有木炭、___________ 、___________ 。
(3)“调pH”时, pH控制的范围为______ ≤pH<______ 。
(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________ ; 此步骤需加热, 温度不能太高也不能太低, 原因是___________ 。
(5)中存在过氧键(-O-O-), 中S的化合价为___________ ;实验室可以用 溶液来检验 Mn2+是否完全发生反应,写出对应的离子方程式___________ 。
(6)在600~700℃下,将一定量的 MnCO3置于空气中加热至恒重,此时测得固体的质量残留率为68.70%,则该反应中固体产物的化学式为___________ 。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH范围如下表:
沉淀物 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀时的 pH | 7.5 | 2.7 | 4.2 | 8.3 |
完全沉淀时的pH | 9.7 | 3.7 | 7.4 | 9.8 |
(1)“还原焙烧”中,MnO2转化为MnO,如果是在实验室中进行该项操作,装软锰矿的仪器名称是
(2)滤渣1的主要成分有木炭、
(3)“调pH”时, pH控制的范围为
(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为
(5)中存在过氧键(-O-O-), 中S的化合价为
(6)在600~700℃下,将一定量的 MnCO3置于空气中加热至恒重,此时测得固体的质量残留率为68.70%,则该反应中固体产物的化学式为
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【推荐1】某同学设计如图所示装置制备硝酸亚铁溶液(气体X制备装置已略去)。请回答:
(1)仪器a的名称为___________ 。
(2)通过导管b向装置B内通入的气体X为___________ 。
(3)装置C的作用为___________ 。
(4)设计实验方案检验硝酸亚铁溶液中是否存在铁离子___________ 。
(5)下列说法不正确的是___________。
(1)仪器a的名称为
(2)通过导管b向装置B内通入的气体X为
(3)装置C的作用为
(4)设计实验方案检验硝酸亚铁溶液中是否存在铁离子
(5)下列说法不正确的是___________。
A.装置A中缺少陶土网 | B.仪器a内始终不会出现红棕色气体 |
C.铁屑须过量,否则溶液中可能含有硝酸铁 | D.NaOH溶液可以换成溶液 |
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【推荐2】正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂 ,常用于电子级清洗剂及用于有机合成 。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取,实验装置如右图,加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据:
反应原理: 2C4H9OH C4H9OC4H9+H2O
副反应:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O
实验步骤如下:
①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石,摇匀。
②加热搅拌,温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行,反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层,上层有机物至水分离器支管时,即可返回烧瓶。加热至反应完成。
③将反应液冷却,依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤,再用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,得正丁醚的质量为Wg。
请回答:
(1)制备正丁醚的反应类型是____________ ,仪器a的名称是_________ 。
(2)步骤①中药品的添加顺序是,先加______ (填“正丁醇”或“浓H2SO4”),沸石的作用是___________________ 。
(3)步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过_________ ℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________ 。如何判断反应已经完成?当_____ 时,表明反应完成,即可停止实验。
(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________ 。本实验中,正丁醚的产率为_____ (列出含W的表达式即可)。
反应原理: 2C4H9OH C4H9OC4H9+H2O
副反应:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O
物质 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | ||
水 | 50%硫酸 | 其它 | ||||
正丁醇 | 74 | -89.8 | 117.7 | 微溶 | 易溶 | 二者互溶 |
正丁醚 | 130 | -98 | 142.4 | 不溶 | 微溶 |
实验步骤如下:
①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石,摇匀。
②加热搅拌,温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行,反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层,上层有机物至水分离器支管时,即可返回烧瓶。加热至反应完成。
③将反应液冷却,依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤,再用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,得正丁醚的质量为Wg。
请回答:
(1)制备正丁醚的反应类型是
(2)步骤①中药品的添加顺序是,先加
(3)步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过
(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去
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解题方法
【推荐3】实验室里用乙醇在170℃、浓硫酸催化下制备乙烯,方程式为C2H5OH → CH2=CH2↑+ H2O。乙烯再与溴反应制 1,2-二溴乙烷。在制备过程中部分乙醇被浓硫酸氧化产生 CO2、SO2,进而与Br2反应生成 HBr 等酸性气体。
(1)用下列仪器,以上述三种物质为原料制备 1,2-二溴乙烷。如果气体流向为从左到右,正确的连接顺序是(短接口或橡皮管均已略去):B 经 A①插入 A 中,D 接 A②;A③接 C 接______ 接 E 接 ______ 。
(2)装置 A 中碎瓷片的作用是____________ 。若加热一段时间后,发现碎瓷片忘加,应采取的正确操作是 ______ 。
A 立即补加 B 冷却后补加
C 不需补加 D 重新配料
(3)装置 C 的作用是______ 。
(4)装置 F 中盛有 10% NaOH 溶液的作用是______ 。
(5)在反应管 E 中进行的主要反应的化学方程式为______ 。
(1)用下列仪器,以上述三种物质为原料制备 1,2-二溴乙烷。如果气体流向为从左到右,正确的连接顺序是(短接口或橡皮管均已略去):B 经 A①插入 A 中,D 接 A②;A③接 C 接
(2)装置 A 中碎瓷片的作用是
A 立即补加 B 冷却后补加
C 不需补加 D 重新配料
(3)装置 C 的作用是
(4)装置 F 中盛有 10% NaOH 溶液的作用是
(5)在反应管 E 中进行的主要反应的化学方程式为
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