二氯化二硫(S2Cl2),常温下是一种黄红色液体,有窒息性,刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,在空气中强烈产生烟雾,遇水、醇即分解;它常用于橡胶的低温硫化和黏接剂,国防工业用作军用毒气。它的工业合成方法:将氯气通入到熔融的硫单质发生反应而制得。实验室用下列装置制取少量S2Cl2。
请回答下列问题:
(1)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,则它的结构式为 。
(2)下列方法都可以制得氯气,其中符合装置A制取的有 。
a、MnO2固体和浓HCl共热
b、KMnO4固体和浓HCl反应
c、KClO3固体和浓HCl反应
d、MnO2固体、NaCl固体和浓硫酸共热
(3)装置A中用恒压分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是 。
(4)B中饱和食盐水的作用 ,装置C中的试剂是 。
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式 ,其氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(6)从安全和环保方面考虑,补全F方框内剩下的装置并注明装置中的药品。画图时,仪器可以简化,如下列仪器可以分别表示为:
某酸性工业废水中含有
。光照下,草酸(
)能将其中的
转化为
。某课题组研究发现,少量铁明矾[
]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25
下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始
和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 |
初始 | 废水样品体积 | 草酸溶液体积 | 蒸馏水体积 |
① |
4 |
60 |
10 |
30 |
② |
5 |
60 |
10 |
30 |
③ |
5 |
60 |
测得实验①和②溶液中的
浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明;实验①中
时间段反应速率
=
(用代数式表示)。
(4)该课题组队铁明矾[
]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:
起催化作用;
假设二:;
假设三:;
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有
、
、
、
等,溶液中
的浓度可用仪器测定。)
实验方案(不要求写具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
二氧化铈(
)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含
、
、
以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣 的目的是为了去除(填离子符号),检验该离子是否洗涤的方法是
(2)第②步反应的离子方程式是,滤渣B的主要成分是。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物
作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,
(填"能"或"不能")与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到的
产品0.536
,加硫酸溶解后,用0.1000
标准溶液滴定终点是(铈被还原为
),消耗25.00
标准溶液,该产品中
的质量分数为。
二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空:
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是(填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36
(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠
(保留一位小数);如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠
(保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为
↓。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为
。其流程如下图:
碱法的吸收反应为
。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:
已知:
试剂 |
||
价格(元/
) |
0.36 |
2.9 |
吸收
的成本(元/
) |
0.027 |
0.232 |
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是,缺点是。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。
溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:
完成下列填空:
(1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml,所需的玻璃仪器有玻璃棒、。
(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。步骤Ⅱ加入的试剂a是,控制溶液的pH约为8.0的目的是。
(3)试剂b是 ,步骤Ⅳ的目的是。
(4)步骤Ⅴ所含的操作依次是、、 。
(5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取4.00g无水溴化钙样品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;④;⑤称量。若得到1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为(保留两位小数)。
若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是。
3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质 |
沸点/℃ |
熔点/℃ |
密度(20℃) / g·cm-3 |
溶解性 |
甲醇 |
64. 7 |
![]() |
0. 7915 |
易溶于水 |
乙醚 |
34. 5 |
![]() |
0. 7138 |
微溶于水 |
3,5-二甲氧基苯酚 |
![]() |
33 ~36 |
![]() |
易溶于甲醇、乙醚,微溶于水 |
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是的。
②萃取用到的分液漏斗使用前需并洗净,分液时有机层在分液漏斗的填("上"或"下")层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和
溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和
溶液洗涤的目的是;用饱和食盐水洗涤的目的是。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚 b..重结晶 c.过滤除去干燥剂 d.加入无水
干燥
(4)固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸,减压过滤完成后应先,再。