四溴化乙炔(CHBr2-CHBr2)是一种无色液体,常用于合成季铵化合物.某同学在实验室模仿工业生产,以电石(主要成分CaC2,少量CaS,Ca3P2,Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴化乙炔,实验装置(夹持装置已省略)如图所示.已知:四溴化乙炔的熔点为1℃,沸点为244℃,密度为2.967g·cm-3,难溶于水.回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中CaC2与水反应生成乙炔(C2H2)和氢氧化钙,写出该反应的化学方程式:__________________;该反应剧烈,为了得到平缓的C2H2气流,可采取的措施是____________(任写一条).
(2)装置Ⅱ的目的是_________________________________________
(3)装置Ⅲ中在液溴液面上加入一层水的目的是__________________________;装置Ⅲ中表明已反应完成的现象是______________________________________________________;已知装置Ⅲ反应后的体系含有多种物质,简述获得纯净四溴化乙炔的操作:________________________________________________
(4)装置Ⅳ的目的是除去未反应的乙炔.在碱性条件下,KMnO4与C2H2反应生成碳酸盐和MnO2,则该反应中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________。
(5)实际工业生产中会产生大量的副产物Ca(OH)2,用于制备漂白粉,写出制备漂白粉的化学方程式: _____________________________________________
高三化学实验题困难题
四溴化乙炔(CHBr2-CHBr2)是一种无色液体,常用于合成季铵化合物.某同学在实验室模仿工业生产,以电石(主要成分CaC2,少量CaS,Ca3P2,Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴化乙炔,实验装置(夹持装置已省略)如图所示.已知:四溴化乙炔的熔点为1℃,沸点为244℃,密度为2.967g·cm-3,难溶于水.回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中CaC2与水反应生成乙炔(C2H2)和氢氧化钙,写出该反应的化学方程式:__________________;该反应剧烈,为了得到平缓的C2H2气流,可采取的措施是____________(任写一条).
(2)装置Ⅱ的目的是_________________________________________
(3)装置Ⅲ中在液溴液面上加入一层水的目的是__________________________;装置Ⅲ中表明已反应完成的现象是______________________________________________________;已知装置Ⅲ反应后的体系含有多种物质,简述获得纯净四溴化乙炔的操作:________________________________________________
(4)装置Ⅳ的目的是除去未反应的乙炔.在碱性条件下,KMnO4与C2H2反应生成碳酸盐和MnO2,则该反应中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________。
(5)实际工业生产中会产生大量的副产物Ca(OH)2,用于制备漂白粉,写出制备漂白粉的化学方程式: _____________________________________________
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“关爱生命,注意安全”。惨痛的天津爆炸触目惊心,火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石。工业上常用电石(主要成分为CaC2,杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气。
(1)工业上合成CaC2主要采用氧热法。
已知:CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) △H=+464.1kJ·mol-1
C(s)+l/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ.mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO,为维持热平衡,每生产l molCaC2,转移电子的物质的量为_______。
(2)已知2000℃时,合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应
CaO(s)+C(s)⇌ Ca(g)+CO(g) K1 △H1=a KJ·mol-1
Ca(g)+2C(s) ⇌ CaC2(s) K2 △H2=b KJ·mol-1
2CaO(s)+CaC2(s) ⇌ 3Ca(g)+2CO(g) K3 △H3=c KJ·mol-1
则K1=_______ (用含K2、K3的代数式表示);c=_____(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用电石产生乙炔气的过程中产生的H2S气体制取H2,既廉价又环保。
①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气。在体积为2L的恒容密闭容器中,H2S起始物质的量为2mol,达到平衡后H2S的转化率随温度和压强变化如图l所示。据图计算T1℃时压强P1时,硫为气态,则平衡体系中H2的体积分数_____。由图知压强P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”),理由是______。
②电化学法制取氢气的原理如图2,请写出反应池中发生反应的离子方程式_____,惰性电极a上发生的电极反应式为_______。
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“关爱生命,注意安全”。惨痛的天津爆炸触目惊心,火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石。工业上常用电石(主要成分为CaC2,杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气。
(1)工业上合成CaC2主要采用氧热法。
已知:CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) △H=+464.1kJ·mol-1
C(s)+l/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ.mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO,为维持热平衡,每生产l molCaC2,转移电子的物质的量为_______。
(2)已知2000℃时,合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应
CaO(s)+C(s) Ca(g)+CO(g) K1 △H1=a KJ·mol-1
Ca(g)+2C(s) CaC2(s) K2 △H2=b KJ·mol-1
2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g) K3 △H3=c KJ·mol-1
则K1=_______ (用含K2、K3的代数式表示);c=_____(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用电石产生乙炔气的过程中产生的H2S气体制取H2,既廉价又环保。
①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气。在体积为2L的恒容密闭容器中,H2S起始物质的量为2mol,达到平衡后H2S的转化率随温度和压强变化如图l所示。据图计算T1℃时压强P1时,硫为气态,则平衡体系中H2的体积分数_____。由图知压强P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”),理由是______。
②电化学法制取氢气的原理如图2,请写出反应池中发生反应的离子方程式_____,惰性电极a上发生的电极反应式为_______。
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(题文)乙炔(C2H2)是制造草酸、乙醛、醋酸等有机化合物的基本原料。
(1)某小组同学以电石(主要成分为CaC2,含少量CaS及Ca3P2等杂质)为原料,利用下图所示实验装置(夹持装置略去,下同)制备C2H2。
①仪器a的名称为__________________________。
②CaC2的电子式为________________________________。
③装置B中的NaClO溶液能将H2S、PH3氧化为硫酸、磷酸,本身被还原为NaCl。其中PH3被氧化的离子方程式为________________________________。
(2)该小组同学通过查阅文献资料得知: 用Hg(NO3)2作催化剂时,浓硝酸能将乙炔气体氧化为草酸(H2C2O4),实验装置如下图所示。
①装置E的作用是_________________________________________。
②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为_________________________________。
③装置D中锥形瓶内的液体经过___________(填操作名称)、洗涤、干燥等步骤得到H2C2O4·2H2O晶体。
(3)该小组同学测定了晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数,实验步骤如下:
i.准确称取mg晶体,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸;
ii.将i所得溶液用c mol/LKMnO4标准溶液进行滴定,滴定时KMnO4被还原为Mn2+,滴定至终点时消耗标准溶液VmL。
①滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快,除反应放热外,还可能的原因是____________。
②晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数为_________(用含m、c、V的式子表示)。
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乙炔(C2H2) 是制造草酸、乙醛、醋酸等有机化合物的基本原料。
(1)某小组同学以电石( 主要成分为CaC2,含少量CaS及Ca3P2等杂质)为原料,利用下图所示实验装置(夹持装置略去,下同) 制备C2H2。
①仪器a的名称为__________________________。
②CaC2 的 电 子式 为________________________________。
③装置B中的NaClO溶液能将H2S、PH3氧化为硫酸、磷酸,本身被还原为NaCl。其中PH3被氧化的离子方程式为________________________________。
(2)该小组同学通过查阅文献资料得知: 用Hg(NO3)2作催化剂时,浓硝酸能将乙炔气体氧化为草酸(H2C2O4),实验装置如下图所示。
①装置E 的作用是_________________________________________。
②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为_________________________________。
③装置D中锥形瓶内的液体经过___________ (填操作名称)、洗涤、干燥等步骤得到H2C2O4·2H2O 晶体。
(3)该小组同学测定了晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数,实验步骤如下:
i.准确称取mg晶体,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸;
ii.将i所得溶液用c mol/L KMnO4标准溶液进行滴定,滴定时KMnO4被还原为Mn2+,滴定至终点时消耗标准溶液VmL。
①滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快,除反应放热外,还可能的原因是____________。
②晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数为_________ (用含m、c、V的式子表示)。
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四溴乙烷(CHBr2-CHBr2)是一种无色透明液体,密度2.967 g/mL,难溶于水,沸点244 ℃,可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如图所示。
(1)装置A中CaC2能与水剧烈发生反应:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可采取的措施是________。
(2)装置B可除去H2S、PH3及AsH3,其中除去PH3的化学方程式为________(生成铜、硫酸和磷酸)。
(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是________;装置C中反应已完成的现象是________;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,需要进行的操作有________。
(4)一种制备Ca10(PO4)6(OH)2的原理为10Ca(OH)2+6H3PO4=Ca10(PO4)6(OH)2↓+18H2O。请设计用装置A得到的石灰乳等为原料制备Ca10(PO4)6(OH)2的实验方案:向烧杯中加入0.25 L含0.5 mol/LCa(OH)2的石灰乳,________,在100 ℃烘箱中烘干1 h。
已知:
① Ca10(PO4)6(OH)2中比理论值为1.67。影响产品比的主要因素有反应物投料比及反应液pH。
②在95 ℃,pH对比的影响如图所示。
③实验中须使用的试剂:含0.5mol/LCa(OH)2的石灰乳、0.3mol/L磷酸及蒸馏水。
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KClO3在农业上用作除草剂,超细CaCO3广泛用于消光纸、无炭复写纸等.某同学在实验室模拟工业过程,利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质,过程如下:
(1)写出电石与水反应的化学方程式是____________________________;
Ⅱ.将Ⅰ中的部分灰浆配成浊液,通入Cl2得到Ca(ClO3)2与CaCl2的混合溶液,向所得溶液中加入KCl,发生复分解反应,经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得KClO3晶体.
(2)你认为能得到KClO3晶体的原因是____________________________;
Ⅲ.将Ⅰ中的残渣溶于NH4Cl溶液,加热,收集挥发出的气体再利用.向所得CaCl2溶液中依次通入NH3、CO2,便可获得超细CaCO3,过程如下.
(3)根据沉淀溶解平衡原理,解释残渣中难溶盐的溶解原因_____________________,此过程可循环利用的物质是_____________;
Ⅳ.Ⅲ中收集挥发出的气体之一CO2与C反应生成CO,再利用一氧化碳与氢气反应生成甲醇,一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H
(4)根据题意完成下列各题:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的△H________小于0(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=__________;
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的,下列有关该体系的说法正确的是______
a.氢气的浓度减少
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2):n(CH3OH)增大
高三化学实验题极难题查看答案及解析
(12 分)
KClO3在农业上用作除草剂,超细CaCO3泛用于消光纸、无炭复写纸等。某同学在实验室模拟工业过程,利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质,过程如下:
I.
①电石与水反应的化学方程式是__________。
②残渣中主要成分是Ca(OH)2和________。
II.将I中的部分灰浆配成池液,通人Cl2,得到Ca(Clo3)2与Cacl2物质的量之比为1:5的溶液,反应的化学方程式是________________
III.向II所得溶液中加人KCl,发生复分解反应,经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得KClO3晶体。你认为能得到KClO3晶体的原因是________________。
IV.将I中的残渣溶于NH4Cl溶液,加热,收集挥发出的气体再利用。向所得CaCl2溶液中依次通入NH3、C02,便可获得超细CaCO3,过程如下:
①根据沉淀溶解平衡原理,解释残渣中难溶盐的溶解原因________。
②CaCl2溶液中通入两种气体后,生成超细CaCO3的化学方程式是________。
③图示的溶液A可循环使用,其主要成分的化学式是________
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乙炔是重要的化工原料,广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种,如电石法、甲烷裂解法等。
(1)在Co(NO3)2催化下,乙炔可被50%的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。
①该反应的化学方程式为____________________________________________________;
②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗,用方程式说明:__________________。
(2)电石法原理为:由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质),电石与水反应生成C2H2(含PH3及H2S等杂质)。
①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体,同时生成CO气体吸收7.25kJ的热量,则该反应的热化学方程式为______________________________________________;
②用CuSO4溶液净化乙炔气体,去除PH3的反应之一为:
4CuSO4+PH3+4H2O==4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,每去除1 mol PH3,该反应中转移电子的物质的量为__________;
③电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高,缺点是___________________(举1例)。
(3)甲烷裂解法原理为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H,实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如下图所示:
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”);
②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
③M点时,若容器中气体的总物质的量为1 mol,CH4、C2H2及H2的物质的量分别为a、b、c,则总压P与a、b、c之间的关系为___________________。
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乙炔是重要的化工原料,广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种,如电石法、甲烷裂解法等。
(1)在Co(NO3)2催化下,乙炔可被50%的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。
①该反应的化学方程式为________________________;
②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗,用方程式说明:___________________。
(2)电石法原理为:由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质), 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。
①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体,同时生成CO气体吸收7.25kJ的 热量,则该反应的热化学方程式为_____________________________________;
②用CuSO4溶液净化乙炔气体,去除PH3的反应之一为:4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,每去除1 mol PH3,该反应中转移电子的物质的量为__________;
③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________;(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Kal=1×10-7,Ka2=1×10-13)
④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高,缺点是_______(举1例)。
(3)甲烷裂解法原理为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H,实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示:
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”);
②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
③M点时,若容器中气体的总物质的量为1 mol,则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。
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