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11.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇制备环己烯.

已知:
密度(g/cm3熔点(℃)沸点(℃)溶解性
环己醇0.9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸,导管B除了导气外还具有的作用是冷凝.
②试管C置于冰水浴中的目的是进一步冷却,防止环己烯挥发.
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层层(填“上”或“下”),分液后用c(填选项字母)洗涤.
a.KMnO4溶液 b.稀硫酸 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按如图2装置蒸馏,冷却水从g口进入.蒸馏时要加入生石灰,目的是除去了残留的水.
③收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是c(填选项字母).
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是bc(填选项字母).
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点.

分析 (1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化.(2)①环己烯不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸;
②为了使冷凝的效果更好,冷却水从冷凝管的下口进入,上口出;生石灰能与水反应生成氢氧化钙;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃;
a、若提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量;
b、制取的环己烯物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量;
c、粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量;
(3)根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,据此可判断产品的纯度.

解答 解:(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝,
故答案为:防止暴沸;冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化,
故答案为:进一步冷却,防止环己烯挥发;
(2)①环己烯是烃类,不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,振荡、静置、分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,联想:制备乙酸乙酯提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸,
故答案为:上层;c;
②为了使冷凝的效果更好,冷却水从冷凝管的下口即g口进入;生石灰能与水反应生成氢氧化钙,除去了残留的水,得到纯净的环己烯;
故答案为:g;除去了残留的水;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃,故收集产品应控制温度在83℃左右;
a、蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,故a错误;
b、环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,故b错误;
c、若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,故c正确,故选c;
故答案为:83℃;c;
(3)区别粗品与精品可加入金属钠,观察是否有气体产生,若无气体,则是精品,另外根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,通过测定环己烯粗品和环己烯精品的沸点,也可判断产品的纯度,
故答案为:bc.

点评 本题考查了以环己醇制备环己烯的实验方法,综合考查了物质的分离方法,冷凝,产量的分析等,难度适中,考查学生解决实际问题的能力.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列所列举的物质中,肯定只含一种元素的是(  )
A.纯净物B.混合物C.单质D.化合物

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2.实验室制备溴乙烷(C2H5Br)的装置和步骤如图:(已知溴乙烷的沸点38.4℃)
①检查装置的气密性,向装置图所示的U型管和大烧杯中加入冰水;
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③小火加热,使其充分反应.
回答下列问题:
(1)该实验制取溴乙烷的化学方程式为(生成的盐为NaHSO4):C2H5OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+C2H5Br+H2O.
(2)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,该气体化学式为Br2
(3)为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是水浴加热.
(4)U型管内可观察到的现象是有油状液体生成.
(5)反应结束后,U形管中粗制的C2H5Br呈棕黄色.为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的c(填序号)
a.苯           b.H2O          c.Na2SO3溶液            d.CCl4
所需的主要玻璃仪器是分液漏斗(填仪器名称).
(6)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后④①⑤③②(填代号).
①加热;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④加入NaOH溶液;⑤冷却.

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19.无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂,该物质在183℃时升华,遇潮湿空气即产生大量白雾.某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl3,实验装置如图所示.

请回答下列问题:
(1)制备实验开始时,先检查装置的气密性,接下来的操作依次是acbd.
a.加入MnO2粉末            b.点燃A中酒精灯
c.加入浓盐酸                d.点燃D处酒精灯
(2)写出A装置中发生反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(3)装置B中的试剂是饱和食盐水.该装置存在安全隐患,请指出D、E间导管易发生堵塞.
(4)甲同学认为F和G可以用一种仪器替代,且加入一种药品即可达到相同效果.这种药品可以是碱石灰或氧化钙.
(5)E中得到少量白色粉末,打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成,用化学方程式表示其原因AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl↑.

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6.工业上用硅石为原料,制备高纯多晶硅的流程如下:

有关性质如下表:
物质熔点/℃沸点/℃其他
SiHCl3-126.5℃33.0易与水强烈反应,空气中易自然
SiCl4-7057.6易水解
HCl-114.2-84.7
(1)制备粗硅的化学反应方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑;硅的一种重要用途是半导体材料半导体材料(制造晶体管、集成电路)(硅整流器和太阳能电池)(变压器铁芯)等.
(2)第②步经冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,提纯SiHCl3采用的方法是蒸馏;尾气中含有少量SiCl4和HCl,可通过NaOH(碱)溶液除去.
(3)实验室用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):

①需要加热的装置有CD(填序号);如无装置B则C中能发生的副反应方程式是SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl.
②制备实验操作成功的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及实验开始时先通一段时间H2,将装置中的空气排尽;反应一段时间后,装置D中观察到的现象是有固体物质生成(石英管的内壁附有灰黑色晶体).
(4)粗硅中一般含有微量铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质,为鉴定硅中是否含铁,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后加入的最佳试剂是:bd(填写字母代号).
a.碘水  b.氯水  c.NaOH溶液  d.KSCN溶液  e.Na2SO3溶液.

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16.PM2.5污染跟工业燃煤密切相关,燃煤还同时排放大量的SO2和NOX
(1)在一定条件下,SO2气体可被氧气氧化,每生成8g SO3气体,放出9.83kJ的热量,写出该反应的热化学方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△=-196.6kJ/mol.若起始时向密闭容器内充入0.4mol SO2和0.2mol O2,达平衡后放出的热量为Q,则Q<39.32kJ(填“>”、“<”或“=”).
(2)一定条件下,在恒容密闭的容器中,当上述反应达到平衡时,下列说法正确的是ad(填序号)
a.2v(SO2)=v(O2)               
b.△H保持不变
c.混合气体密度保持不变               
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)500℃时,在催化剂存在条件下,分别将2mol SO2和1mol O2置于恒压容器I和恒容容器II中(两容器起始容积相同,),充分反应均达到平衡后,两容器中SO2的转化率关系是I>II(填“>”、“<”或“=”).若测得容器II中的压强减小了30%,则该容器中SO3体积分数为86.7%(结果保留3位有效数字).
(4)将生成的SO3溶于水,再向溶液中通入NH3得到1L cmol/L(NH42SO4溶液的PH=5,计算该(NH42SO4溶液的水解平衡常数Kh=$\frac{1{0}^{-10}}{2c}$.
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作原电池,其装置见右图.该电池中Na+向Ⅱ电极移动(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),在电池使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为NO2+NO3--e-═N2O5

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.根据高中所学的化学反应原理解答下面的问题:
(1)下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0  kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ•mol-1
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式:2CH3OH(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-75.6 kJ•mol-1
(2)工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度/℃250350
K2.041x
符合表中的平衡常数x的数值是B(填字母序号).
A.0  B.0.012
C.32.081  D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
c(CO)c(H2c(CH3OH)
0min0.8mol•L-11.6mol•L-10
2min0.6mol•L-1y0.2mol•L-1
4min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
6min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
反应从2min到4min之间,H2的平均反应速率为0.3 mol•L-1•min-1.反应达到平衡时CO的转化率为62.5%.反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是AD(填字母序号).
A.使用催化剂        B.降低温度         C.增加H2的浓度        D.升高温度
(3)全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统,电池反应为VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O,试推写出放电时正极的电极反应式VO2++2H++e-=VO2++H2O.
(4)如图2为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况.据图分析:该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2](填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,当加入Fe3+后与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动,最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.如图为苯和溴的反应改进实验装置.其中A为带支管的试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑.

填写下列空白:
(1)向反应容加入溴和苯的混器A中逐滴合液,几秒钟内就发生反应.写出A中所发生有机反应的学化方程式(有机物写结构简式):,该有机反应的类型为取代反应.
(2)试管C中苯的作用是除去溴化氢中混有的溴蒸汽;反应开始后,观察D试管,看到的现象为石蕊试液变红,导管口有白雾产生;能说明苯与溴发生的是取代反应而不是加成反应的现象为E中有淡黄色的沉淀生成(或者石蕊试液变红).
(3)反应完毕后,将带支管的试管中的液体倒入盛有冷水的烧杯中,可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这是因为溴苯中溶解了溴单质;为了除去该杂质,加入一种试剂,反应的离子方程式为2OH-+Br2=Br-+BO-+H2O.
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有DEF(填字母).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列变化需要加入还原剂才能实现的是(  )
A.实验室用H2O2制氧气B.工业上用氨气制硝酸
C.实验室用浓HNO3制NO2气体D.实验室用氯化铵制氨气

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