某小组同学利用下图装置(夹持仪器已省略)制备溴苯,并探究该反应原理。
I.制备溴苯
(1)装置中长导管a的作用是 、导出气体。
(2)本实验所获得的溴苯为褐色,是因为 。
II.分离提纯
已知,溴苯与苯互溶,液溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。同学们设计了如下流程:
(3)操作Ⅱ为 。
(4)流程②和④中,需要用到的玻璃仪器是烧杯、 ;流程③的现象为 ,流程④的作用是 。
III.探究原理
(5)反应结束后,某同学取少量锥形瓶中的液体于试管中,再滴入几滴AgNO3溶液,出现浅黄色浑浊,从而判断反应一定生成了HBr。你认为该同学的判断 (填“合理”、“不合理”)。
(6)为探究锥形瓶中溶液的离子,请完成下表探究实验方案(限选试剂:镁粉、四氯化碳、氯水、溴水、蒸馏水)
实验步骤 |
预期现象 |
结论 |
1.将锥形瓶中的液体转入分液漏斗,加足量 ① ,振荡后分液。分别取少量 ② 层溶液于试管A、B中 |
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2.向试管A中加入少量③和四氯化碳,振荡后静置; |
溶液分层,下层显 ④ 色 |
锥形瓶中液体含大量Br- |
3.向试管B中加入 ⑤ 。 |
有汽泡生成 |
锥形瓶中液体含大量 ⑥ |
根据上述结论推断,制备溴苯的反应属于 反应,其反应方程式为 。
电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:
⑴实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的。
a.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4 d.NaOH e.CH3CH2OH
⑵电解池阳极的电极反应分别是①;
②4OH- - 4 e-= 2H2O +O2↑。
⑶电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是。
⑷该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 + 4CO32- - 8e-= 5CO2 + 2H2O。
①正极的电极反应是。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是。
⑸实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)___________L。
TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。
I.工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:
其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答:(填“需要”或“不需要”)。
(2)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的化学方程式。
答: ;。
II.TiO2可通过下述两种方法制备金属钛:
“方法一”是电解TiO2来获得Ti:将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池。
(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。
“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)ΔH=+151 kJ·mol-1所以不能直接由TiO2 和Cl2反应(即氯化反应)来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行。
(4)已知:C(s)+O2 (g) = CO2 (g) ; ΔH=-394 kJ·mol-1。请填空:
TiO2 (s)+C (s)+2Cl2 (g) = TiCl4 (l)+CO2 (g);ΔH= ______________
(5)从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因。
答:____________________________________________。
随着石油价格的提高,化学工作者正在研究以天然气和醇类合成优质汽油的方法。合成路线如下:
试回答下列问题:
(1)在反应①—⑦中,属于加成反应的是,属于消去反应的是。
(2)写出下列反应的化学方程式E→F;H→G
(3)C的具有相同官能团的同分异构体(包括C)有种。
(4)根据题给信息,写出用乙炔和苯及必要的无机试剂合成对二苯基环丁烷()的合成路线如下:
请写出a、b、c、d的结构简式:a; b; c; d.
X、Y、Z三种短周期元素,其单质在常温下都是无色气体,它们的原子序数之和为16。在适当条件下三种单质直接化合,可发生如右图所示变化。已知一个B分子中含有Z元素的原子个数比 C分子中的Z元素的原子个数少一个。
请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置X、Z两元素也可按1:1组合成另一种物质D,D 的电子式为,A与C在一定条件下可生成无污染的物质,请写出该反应的化学方程式
(2)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W,C在适当条件下被W溶液吸收生成一种盐。该盐的水溶液pH7(填“大于”、“小于”或“等于”)其原因是(用离子方程式表示):。
(3)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,△H<0。将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温,恒压条件下反应。下列说法中,正确的是(填写下列各项的序号)。
a.达到化学平衡后,再升高温度,C的体积分数增大
b.达到化学平衡时,Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
c.反应过程,Y的单质体积分数始终为50%
d.达到化学平衡的过程中,混合气体的密度增大
e.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
钡盐生产中会排出大量的钡泥[主要含有、
、
、
等]。某化工厂主要生产
、
、
,现利用钡泥制取
,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶后溶液中,
与
的反应化学方程式为。
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,其原因是
、。
(3)该厂结合本厂生产实际选用的X为(填化学式);“中和Ⅰ”会使溶液中(填离子符号)的浓度减少(“中和Ⅰ”引起的溶液体积变化可忽略)。
(4)上述流程中洗涤的目的是。