三氯化铬是合成其它铬盐的重要原料,在无机合成和有机合成中有重要的作用,是合成饲料添加剂的主要成份,工业上主要用作媒染剂及催化剂。易溶于水,溶于乙醇,几乎不溶于乙醚,易潮解,易升华。在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)且2 CrO42- + 2 H+ ⇌ Cr2O72- + H2O。制三氯化铬的流程如下:
(1)三氯化铬碱性条件下被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)的离子反应方程式为__ 。
(2)已知CCl4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是_________________。
(3)用如图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:①将产物收集到蒸发皿中;②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,继续升温到650℃;③三颈烧瓶中装入150mLCCl4,并加热CCl4,温度控制在50~60℃之间;④反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源;⑤停止加热CCl4,继续通入氮气;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为:⑥→③→__________,步骤②中通如氮气的作用_______________。
(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式_____ 。
(5)样品中三氯化铬质量分数的测定称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。
已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。
①指示剂为___________,滴定终点的现象为________________________________。
②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是 。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为 。(计算结果精确到0.1%)
高二化学实验题中等难度题
三氯化铬是合成其它铬盐的重要原料,在无机合成和有机合成中有重要的作用,是合成饲料添加剂的主要成份,工业上主要用作媒染剂及催化剂。易溶于水,溶于乙醇,几乎不溶于乙醚,易潮解,易升华。在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)且2 CrO42- + 2 H+ ⇌ Cr2O72- + H2O。制三氯化铬的流程如下:
(1)三氯化铬碱性条件下被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)的离子反应方程式为__ 。
(2)已知CCl4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是_________________。
(3)用如图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:①将产物收集到蒸发皿中;②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,继续升温到650℃;③三颈烧瓶中装入150mLCCl4,并加热CCl4,温度控制在50~60℃之间;④反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源;⑤停止加热CCl4,继续通入氮气;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为:⑥→③→__________,步骤②中通如氮气的作用_______________。
(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式_____ 。
(5)样品中三氯化铬质量分数的测定称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。
已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。
①指示剂为___________,滴定终点的现象为________________________________。
②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是 。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为 。(计算结果精确到0.1%)
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(12)氨是重要的无机化工原料,也是合成氮肥的主要原料,因此合成氨在国民经济中占有重要地位。
⑴工业合成氨反应的化学方程式为________。
⑵恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,20min时,反应达到平衡,容器内c(NH3)为0.08,则c(H2)=________,20min内,用N2浓度的变化表示的反应速率为________。
⑶某温度下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,在恒温下反应,以下能说明反应达到平衡状态的是________
①单位时间内消耗0.1molN2的同时生成0.2molNH3
②单位时间内生成0.3molH2的同时生成0.2molNH3
③n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2
④c(NH3)=0.08mol/L
⑤容器内压强不变
⑷工业上约有80%的氨用于制造化肥。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的反应可表示为:CaSO4+2NH3+CO2+H2O= CaCO3+(NH4)2SO4
①反应前先将CaSO4磨成粉末,加入水中制成悬浊液,则所得分散系中分散质粒子直径 10-7m(填“>”或“<”)。
②向CaSO4悬浊液中通入气体时,需先通入足量NH3再通入CO2,原因是。
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氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)合成氨工业是最基本的无机化工之一,氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。 合成氨反应中有关化学键键能数据如下表:
化学键 | H—H | N≡N | N—H |
E/ kJ•mol﹣1 | 436 | 946 | 391 |
①已知:合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea=508 kJ•mol﹣1,则氨分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea=_____。
②下图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:_____(保留3位有效数字)。
③依据温度对合成氨反应的影响,在图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,N2物质的量变化的曲线示意图_______________。
(2)选择性催化还原脱硝技术(SCr)是目前较成熟的烟气脱硝技术,该技术是指在温度300~420℃之间和催化剂条件下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应。
①SCr脱硝技术中发生的主要反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=-1625.5kJ·mol-1;氨氮比[n(NH3)/n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时,只改变氨气的投放量,氨气的转化率与氨氮比的关系如图所示。当n(NH3)/n(NO)>1.0时,烟气中NO浓度反而增大,主要原因是_____。
②碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法,写出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式_____。
③直接电解吸收也被用于脱硝。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如图所示。阳极的电极反应式为_____。
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氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。
I.实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料制备铜的氯化物。现用左图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹、酒精灯已省略)。按要求回答下列问题:
(1)按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→ 、 → 、 → 、 → 。
(2)写出加热时硬质试管中主要发生反应的化学方程式 。
II.若将上述实验制得的固体产物按如上右图的流程操作,请回答下列问题:
(3)检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是 。
(4)溶液l可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号) 。
a.NaOH b.NH3·H2O C.CuO d.CuSO4 e.Cu2(OH)2CO3
(5)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制
备CuCl的离子方程式
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三氯化磷()和三氯氧磷(POCl3)是两种遇水会强烈水解的物质。PCl3是合成药物的重要化工原料;POCl3用于制取染料中间体,有机合成的氯化剂、催化剂和阻燃剂,还常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。
I.白磷和Cl2化合制PCl3
已知白磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;PCl3遇O2会生成POCl3;POCl3能溶于PCl3。实验室制取PCl3的装置示意图和有关数据如下:
实验过程中要加入白磷、通入CO2 、通入Cl2、加热,实验时具体的操作顺序是:打开K2,使体系中充满CO2,再加入白磷,打开K1,通入氯气,再加热。
(1)干燥管中碱石灰的作用是_______________。
(2)PCl3强烈水解的产物是H3PO3和HCl,PC13遇水所得溶液中除OH-之外其它离子的浓度由大到小的顺序是____________________(己知亚磷酸H3PO3是二元弱酸:H3PO3 H++ H2PO3-,H2PO3-H++HPO32-)。
(3)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PC15等,PC15先用白磷除去后,再用____________方法除去PC13中的POCl3制备纯净的PCl3。
A.萃取 B.过滤 C.蒸馏 D.蒸发结晶
II.氯化水解法生产POC13
主要反应是:PC13+C12+H2O=POC13+2HCl,流程如下:
(1)若将0.01mol POCl3加到水中水解,再与含2.4gNaOH的溶液混合充分反应,并配成1L的溶液,取出少量的溶液于试管中,再向其中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液,则先产生的沉淀是_____________[已知Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。
(2)通过下列方法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
A.取ag产品于锥形瓶中,加入足量NaOH 溶液,再加稀硝酸至酸性。
B.向锥形瓶中加入0.1000 mol/L的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀。
C.向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
D.加入指示剂,用cmol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积bmL。
己知:AgSCN是白色沉淀,Ksp(AgSCN)=2×10-12
①滴定选用的指示剂是_____________(填字母序号),滴定终点的现象为_________________。
A.FeCl2 B.NH4Fe(SO4)2 C.淀粉 D.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银,防止沉淀转化生成AgSCN而导致数据不准确。如无此操作,所测Cl元素含量将会______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③根据上面实验数据计算三氯氧磷产品中Cl元素的含量为______________。
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乙炔(C2H2)和丙烯腈()是有机合成工业的重要原料。工业上曾用CaC2和H2O反应制取乙炔,用乙炔和氢氰酸(HCN)在氯化亚铜等催化作用下生产丙烯腈。
(1) Cu+的基态核外电子排布式为________。Cu元素在周期表中位置____________。无水CuSO4晶体是白色晶体,溶于水得蓝色溶液,显蓝色的离子的化学式为___________;向蓝色的硫酸铜溶液中滴加氨水直至过量,再加入无水乙醇,最终现象是___________。
(2)的电子式为________。
(3) 与CN-互为等电子体的分子是________(填常见、稳定物质的化学式)。
(4) 丙烯腈分子中碳原子轨道的杂化类型是________。
(5) 1 mol丙烯腈分子中含π键的数目为________mol。
(6)丙烯腈()分子中共面的原子数目最多为________。
(7)H2O分子的VSEPR模型是________,分子的立方体构型是____________。水凝结成冰,冰中水分子的配位数是__________冰的密度比水小,原因是_________。
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(8分)工业上以A为主要原料来合成乙酸乙酯,其合成路线如下图所示。其中A是石油裂解气的主要成份,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。又知2CH3CHO+O22CH3COOH。请回答下列问题:
(1)写出A的电子式________。
(2)B、D分子内含有的官能团分别是________、________(填名称)。
(3)写出下列反应的反应类型:①________,④________。
(4)写出下列反应的化学方程式:
① ;
②________;
④________。
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工业上以A为主要原料来合成乙酸乙酯,其合成路线如下图所示。其中A是石油裂解气的主要成份,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。又知2CH3CHO+O22CH3COOH。请回答下列问题:
(1)写出A的电子式________________________。
(2)B、D分子内含有的官能团分别是________、________(填名称)。
(3)写出下列反应的反应类型:①______________,④______________。
(4)写出②反应的化学方程式: _______________________;
(5)E是C的同分异构体,其结构简式为___________;传统生产E的方法是氯代乙醇法,先生产2-氯乙醇,再与Ca(OH)2反应制得。与传统方法相比采用反应⑤的优势在于_________________。
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【选修五-有机化学基础】塑化剂主要用作塑料的增塑剂,也可作为农药载体、驱虫剂和化妆品等的原料.添加塑化剂(DBP)可改善白酒等饮料的口感,但超过规定的限量会对人体产生伤害.其合成线路图如图I所示:
已知以下信息:①
②(-R1、R2表示氢原子或烃基)
③C为含两个碳原子的烃的含氧衍生物,其核磁共振氢谱图如图Ⅱ所示
(1)C的结构简式为_________ ;
(2)E中所含官能团的名称是_________;
(3)写出E和H2以物质的量比1:1反应生成F的化学方程式:_________;
(4)写出B和F以物质的量比1:2合成DBP的化学方程式:_________,该反应的反应类型为_________;
(5)同时符合下列条件的B的同分异构体有_________种,写出其中任意两种同分异构体的结构简_________;
①不能和NaHCO3溶液反应
②能发生银镜反应
③遇FeC13溶液显紫色
④核磁共振氢谱显示苯环上只有一种氢原子
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