聚氯乙烯是用途十分广泛的石油化工产品,某化工厂曾利用下列工艺生产聚氯乙烯的单体氯乙烯:
CH2CH2+Cl2→CH2Cl—CH2Cl ①
CH2Cl—CH2Cl→CH2CHCl+HCl ②
请完成以下问题:
(1)已知反应①中二氯乙烷的产率(产率=×100%)为98%,反应②中氯乙烯和氯化氢的产率均为95%,则2.8 t乙烯可制得氯乙烯_______________t;同时得到副产物氯化氢_______________t。(计算结果保留1位小数)
(2)为充分利用副产物氯化氢,该工厂后来将下列反应运用于生产:
2CH2CH2+4HCl+O2→2CH2Cl—CH2Cl+2H2O ③
由反应①③获得二氯乙烷,再将二氯乙烷通过反应②得到氯乙烯和副产物氯化氢,副产物氯化氢供反应③使用,形成了新的工艺。
由于副反应的存在,生产中投入的乙烯全部被消耗时,反应①③中二氯乙烷的产率依次为a%、c%;二氯乙烷全部被消耗时,反应②中氯化氢的产率为b%。试计算:
反应①③中乙烯的投料比为多少时,新工艺既不需要购进氯化氢为原料,又没有副产物氯化氢剩余(假设在发生的副反应中既不生成氯化氢,也不消耗氯化氢)。
某兴趣小组欲利用下列装置探究A反应中Cl2的产生速率。
(1)完善A中反应:KmnO4+HClMnCl2+Cl2 ↑+_KCl+__
A、B、C装置的接口连接顺序为:①→→→→(填数字序号)。
(2)当黄绿色气体缓慢进入C时,一段时间后C中溶液才变蓝。C中溶液变蓝前发生反应的离子方程式为______;少量淀粉KI溶液的作用是。
(3)若实验测得速率值偏小,小组同学作如下实验改进和反思,请帮助完成。
I用D装置代替C装置,目的是;
Ⅱ导致测得值偏小的原因可能还有:
①Cl2扩散需要一段时间
②____(任答一点)。
(4)进一步探究:仅将A装置做如图改变。则此改进欲探究的是。
(14分)化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种军用光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成。
I.制备
(1)结晶时应将饱和溶液用冰水冷却,同时放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是____
(2)操作 a 名称是____
(3)称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量蒸馏水和稀 H2SO4 ,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.1100 mol/L KMnO4溶液滴定,当消耗 KMnO4溶液 24.00 mL 时恰好完全反应;再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将 Fe3+完全转化为 Fe2+,用相同浓度的 KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00 mL 。第二次滴定的离子方程式为 ,第二次滴定终点的现象为。
(4)配制100 mL 0.1100 mol/L KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯,玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有(填仪器名称)。
(5)通过计算确定该材料的组成为:(填写化学式)。
(14分)某化学兴趣小组欲验证:“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计使用了如下装置进行实验。(假设气体体积均为标准状况,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中的溶液体积变化)
试回答下列问题:
(1)将铜粉分散在石棉绒中的原因是;
(2)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球(球内充满空气),经A、B、C反应后,进入D中的气体主要成分
是(填化学式),通入该气体的目的是;进行此步操作时应关闭,打开(填K1、K2或K3)。
(3)关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。则D中一定发生反应的离子方程式为:____ __________。
(4)若E装置中出现倒吸,可采取的应急操作是;
(5)从E装置所得溶液中取出25.00mL,加两滴酚酞,用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定,当滴定完成后消耗NaOH溶液18.00mL,若实验测得F装置所收集到的气体体积为139.00 mL,则铜和一定量的浓硝酸反应(填“有”或“无”)NO生成。
实验室用硫酸厂烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)〔Fe(OH)(SO4)〕n和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:
(1)在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+,S元素生成单质硫,写出FeS、O2、H2SO4反应的离子方程式______________________________________;
(2)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是___________(填编号);
A.品红溶液 | B.酸性KMnO4溶液 |
C.紫色石蕊溶液 | D.溴水 |
(3)在③中,需加入的物质是___________________________;
(4)在④中,蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外,还有___________________________;
(5)在⑥中,将溶液Z控制到70~80℃的目的是____________________________________;
(6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素):称取一定质量样品,将样品溶于足量的_________后(填化学式,下同),滴加过量的__________,产生不溶于酸的沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量来计算该聚铁样品中铁元素的质量分数。
(7)若用步骤③④制取绿矾,测定3g烧渣中氧化铁的质量分数
①取所得绿矾产品,溶解,配制成1000mL溶液;量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,配制溶液时需要的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管外,还需。
②用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为15.00mL。判断此滴定实验达到终点的方法是;若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,其它操作均正确,则使测定结果(填“偏高”“偏低”“无影响”)。
③计算烧渣中铁元素的质量分数为。
资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧”。某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是________________。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
①氨催化氧化的化学方程式是;试管内气体变为红棕色,该气体是__________________。
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色变浅,请结合化学方程式说明原因。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
①两气体通入的先后顺序是。
②氨气燃烧的化学方程式是。