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【题目】氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法,实验室合成硫酰氯(SO2Cl2)的反应和实验装置如下:

SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l) ΔH=- 92.7 kJ/mol

有关信息如下:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,密度为1.67g /cm3,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。回答下列问题:

(1)装置甲中仪器A的名称为___________,甲中活性炭的作用是________,B的作用为_________;

(2)装置丁中发生反应的离子方程式为__________________________;

(3)装置丙中的试剂为____________________,若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_______________________________________;

(4)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有_______(填序号)。

①先通冷凝水,再通气 ②控制气流速率,宜慢不宜快

③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④加热三颈烧瓶

(5)本实验中通入SO2的体积为11.2 L(已折算成标准状况),Cl2充足,实验最终收集到硫酰氯27.0 mL,则硫酰氯的产率为_________________(结果保留一位小数)。

【答案】冷凝管(蛇形冷凝管或环形冷凝管) 催化剂 防止水蒸气进入,吸收尾气 Cl+ClO+2H+=Cl2↑+H2O 饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液) SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl ①②③ 66.8%

【解析】

(1)根据仪器特点,装置甲中仪器A的名称为蛇形冷凝管或环形冷凝管;活性炭不是反应物,则作催化剂;B中的碱石灰可防止空气中的水蒸气进入装置,还可以防止有毒气体进入空气,进行尾气处理;

(2)装置丁中利用漂白粉与盐酸反应制取氯气;

(3)装置丙为除去氯气中的HCl气体;装置乙的试剂为浓硫酸,可防止水蒸气进入装置甲中,导致SO2Cl2在潮湿空气中“发烟”;

(4)①先通冷凝水,再通气,可减少SO2Cl2的挥发;

②控制气流速率,宜慢不宜快,可使反应充分进行;

③100℃以上SO2Cl2开始分解,生成二氧化硫和氯气,若三颈烧瓶发烫,可适当降温,可减少SO2Cl2的分解;

④加热三颈烧瓶,分解率增大,产率降低;

(5)根据n(SO2):n(SO2Cl2)=1:1,转化率=×100%进行计算。

(1)根据仪器特点,装置甲中仪器A的名称为蛇形冷凝管或环形冷凝管;活性炭不是反应物,则作催化剂;B中的碱石灰可防止空气中的水蒸气进入装置,还可以防止有毒气体进入空气,进行尾气处理;

(2)装置丁中利用漂白粉与盐酸反应制取氯气,反应的离子方程式为Cl+ClO+2H+=Cl2↑+H2O;

(3)装置丙为除去氯气中的HCl气体,使用的试剂为饱和食盐水;装置乙的试剂为浓硫酸,可防止水蒸气进入装置甲中,导致SO2Cl2在潮湿空气中“发烟”,反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;

(4)①先通冷凝水,再通气,可减少SO2Cl2的挥发,从而提高产率,符合题意,①正确;

②控制气流速率,宜慢不宜快,可使反应充分进行,从而提高产率,符合题意,②正确;

③100℃以上SO2Cl2开始分解,生成二氧化硫和氯气,若三颈烧瓶发烫,可适当降温,可减少SO2Cl2的分解,从而提高产率,符合题意,③正确;

④加热三颈烧瓶,分解率增大,产率降低,与题意不符,④错误;

答案为①②③;

(5)根据方程式SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l),n(SO2):n(SO2Cl2)=1:1,m(SO2Cl2)=1.67g /cm3×27.0 mL=45.09g,n(SO2Cl2)==0.334mol,则反应的n(SO2) =0.334mol,转化率=×100%=66.8%。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,为减少其排放,需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。

(1)CO2与NH3反应可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2],反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。如图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[]和水碳比[]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值范围分别为0.6~0.7、1~1.1和1.5~1.61,则生产中应选用水碳比的数值范围为_________________。

②请推测生产中氨碳比控制在4.0左右还是控制在4.5左右比较适宜,并简述你的理由__________________。

(2)CO2与H2也可用于合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图2所示。

①该反应的化学平衡常数的表达式为_______________________。

②该反应的ΔS___0

③已知: ① CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -90.1 kJ·mol-1 ②CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.1 kJ·mol-1,则CO2与H2反应合成CH3OH(g)的热化学方程式为___________________。

④700K投料比[]=2时,H2的平衡转化率为______________。

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【题目】下列说法正确的是

A. FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作,该反应是置换反应

B. 向纯碱溶液中滴加醋酸,将生成的气体通入澄清的苯酚钠溶液中,观察是否出现沉淀,由此证明醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱

C. 反应A(g)B(g) △H,若正反应的活化能为EakJ/mol,逆反应的活化能为EbkJ/mol,则△H=-(Ea-Eb)kJ/mol

D. 3x%的A物质的溶液与x%的A物质的溶液等体积混合后,溶液的质量分数小于2x%,则A物质可能为乙醇

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【题目】钛镍形状记忆合金(TiNi)被广泛用于人造卫星和宇宙飞船的天线,在临床医疗领域内也具有广泛的应用。回答下列问题:

(1)写出基态Ti原子的电子排布式:_________,Ni在元素周期表中的位置是_________。

(2)钛镍合金能溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,二者阴离子的立体构型为______,中心原子的轨道杂化类型是_______。

(3)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是____________;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为 _______________ 。

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【题目】根据下列图示所得出的结论正确的是( )

图 1 图 2 图 3 图 4

A.由图1可知反应②的第I步比第Ⅱ步反应速率快

B.若图2为1 mL pH=2某一元酸溶液加水稀释时pH随溶液总体积的变化曲线,则说明该酸是强酸

C.由图3知反应3A(g)+2B(g) 2C(g) 的 ΔH>0,且a=1.5

D.若图4表示常温下用0.1000mo1/L NaOH溶液滴定25.00mL CH3COOH溶液的滴定曲线,则c(CH3COOH)=0.1000mo1/L

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】一种高分子化合物(Ⅵ)是目前市场上流行的墙面涂料之一,其合成路线如下(反应均在一定条件下进行):

回答下列问题:

(1)化合物I中所含官能团的名称是_____________,由CH2=CH2生成化合物Ⅰ的反应类型是__________。

(2)分别写出合成线路从化合物Ⅰ到Ⅱ、从化合物Ⅳ到Ⅴ的化学方程式_______________________________、_______________________________。

(3)化合物Ⅲ在一定条件下可生成环状化合物C3H4O2,请写出该化合物的结构简式_______________。

(4)下列关于化合物Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的说法中,正确的是_____________。

A.化合物Ⅲ可以发生氧化反应

B.化合物Ⅲ不可以与NaOH溶液反应

C.化合物Ⅳ能与氢气发生加成反应

D.化合物Ⅲ、Ⅳ均可与金属钠反应生成氢气

E.化合物Ⅳ和Ⅴ均可以使溴的四氯化碳溶液褪色

(5)与化合物V具有相同官能团的V的同分异构体有_________种(不包括化合物V本身,且不考虑立体异构)。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】硫酸亚铁在工农业生产中具有广泛的应用。该物质不稳定,受热易分解产生氧化物,具有较强的还原性。

Ⅰ.某学习小组利用如下装置米探究FeSO4受热分解的产物。

(1)甲组同学利用“A接B接C”的装置来验证产物中含有SO2气体。

①连接好装置后,接下来的操作是____________________。

②仪器a的名称是_______________;其作用是____________________。

(2)乙组同学查阅资料得:硫酸亚铁分解的气体产物中除SO2外还有SO3;SO3的熔点为16.8℃,沸点是46.8℃,溶于水放出大量的然,易形成酸雾。为此设计了“A接D接C”的装置验证产物中含有SO3。

①装置D中的现象是_________________,BaCl2溶液不能用Ba(NO3)2溶液代替的原因是______________________。

②装置A中固体变为经红棕色,结合两组同学的实验,写出硫酸亚铁分解的化学方程式______________________。

③取硫酸亚铁样品18.20g,加热分解至恒重时测得固体质量为11.00g(假设杂质不反应),该硫酸亚铁样品的纯度为__________%(保留小数点后两位,下同),样品中铁元素的质量分数为_____________。

Ⅱ.用硫酸亚铁碱性试纸可检验食品中是否含有CN-,方案如下:

已知:蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:

(3)若试纸变蓝则证明食品中含有CN-,基于普鲁士蓝的合成原理,请解释检测时试纸变蓝的原因______________________。

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【题目】连二亚硫酸钠又称保险粉,是印刷工业中重要的还原剂。某课题小组进行如下实验。

Ⅰ.查阅材料

i.连二亚硫酸钠是一种白色粉末,易溶于水,难溶于乙醇。

ii.

iii.

II.制备方法

℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中,通入进行反应,完成其反应方程式:_____ ______ ______ = ______ ______ ____,冷却至40℃~45℃,过滤,用 ______ 洗涤,干燥制得;

III.的性质

(1) 溶液在空气中易被氧化,课题小组测定 溶液在空气中pH变化如图: 段主要生成,根据pH变化图,的电离平衡 ______ 水解平衡填“”或“”,课题小组推测 溶液在空气中易被氧化, 发生离子反应方程式为 ______ 时溶液中主要阴离子符号是 ______ 。

(2)隔绝空气加热 固体完全分解得到固体产物、 和气体为 ______ 填化学式请你设计实验验证产物有 存在,完成下表中内容.供选择的试剂:稀盐酸、稀硝酸、 溶液、 溶液

实验步骤不要求写出具体操作过程

预期的实验现象和结论

________

________

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【题目】碳族、氮族元素及其化合物在生产、生活和环境保护中应用广泛。

(1)下列有关物质性质递变的描述中,正确的是________________(填代号)。

A.酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3 B.稳定性:NH3>AsH3>PH3

C.稳定性:N2<P4(白磷) D.常温下,同浓度溶液的pH:Na3PO4<Na3AsO4

(2)已知:

(a)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ·mol1

(b)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol1

(c)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ·mol1

①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=___________kJ·mol1。

②CH4制备合成气的原理是CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。

A. 下列叙述不能表示该反应在恒温恒容条件下达到平衡状态的是____。

a. 混合气体的压强不再发生变化

b. 混合气体的密度不再发生变化

c. 反应容器中CO2、CO的物质的量的比值不再发生变化

d. 混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

B. 若1 g CH4(g)完全反应吸收热量为15.5 kJ。在恒容密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2在一定条件下反应,体系吸收热量随着时间变化如图所示。在该条件下,甲烷的最大转化率(α)为____________。

(3)在密闭容器中发生反应:2NO(g)+H2(g)= N2(g)+2H2O(g),其反应速率与浓度关系式为v=kcm(NO)·cn(H2)(k为常数,只与温度有关,m、n为反应级数,取正整数),在某温度下测得有关数据如表所示。

序数

c(NO)/(mol·L1)

c(H2)/(mol·L1)

v/(mol·L1·min1)

Ⅰ

0.10

0.10

0.414

Ⅱ

0.20

0.20

3.312

Ⅲ

0.10

0.20

0.828

总反应分两步进行:第i步,2NO+H2=N2+H2O2(很慢);第ii步,H2O2+H22H2O(很快)。在上述温度下,当c(NO)=c(H2)=0.50 mol·L1时v=_________mol·L1·min1。

(4)在2 L恒容密闭容器中充入3 mol NO(g)和3 mol CO(g),发生反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),在一定温度下达到平衡,测得平衡体系中c(N2)=0.5 mol·L1。则该条件下平衡常数K值为_______。反应前后容器内气体压强之比为_________________________。

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