20.已知:CH3Cl常溫下為氣態(tài),難溶于水,易溶于乙醇等有機(jī)溶劑.實(shí)驗(yàn)室制備CH3Cl原理為:
CH3OH+HCl(濃)$→_{150℃}^{ZnCl_{2}}$CH3Cl↑+H2O
(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①由ZnCl2•6H2O晶體制得無水ZnCl2的實(shí)驗(yàn)方法是在干燥的HCl氣流中加熱;
②稱取13.6g研細(xì)的無水ZnCl2,量取20mL濃鹽酸、一定量的CH3OH,分別放入下列最佳裝置Ⅲ(填裝置編號)的對應(yīng)儀器中;

③產(chǎn)生的CH3Cl氣體,最好選用排水法(填“向上排空氣法”、“向下排空氣法”或“排水法”)收集,原因是CH3Cl難溶于水,用排水法收集同時可除去HCl、CH3OH等雜質(zhì)氣體.
(2)為探究CH3Cl與CH4分子穩(wěn)定性的差別,某化學(xué)興趣小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CH3Cl能被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀溶液氧化.(已知:CH3Cl被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成兩種氣體)
①將CH3Cl制備裝置中產(chǎn)生的氣體依次通過裝有下列試劑的洗氣瓶BAC(填編號順序).
A.1.5%KMnO4(H+)溶液B.蒸餾水C.NaOH溶液
如果觀察到KMnO4溶液紫色褪去現(xiàn)象,則證明CH3Cl穩(wěn)定性弱于CH4,其反應(yīng)的離子方程式為10CH3Cl+14MnO4-+42H+═14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O;
②為處理未反應(yīng)完的CH3Cl,還應(yīng)在上述洗氣瓶后接一只盛乙醇(或其它有機(jī)溶劑)(填試劑名稱)的洗氣瓶.

分析 本題是利用甲醇與濃鹽酸反應(yīng)制備CH3Cl,涉及具體的制備過程是先在干燥的HCl氣流中加熱ZnCl2晶體得到無水ZnCl2,再將無水ZnCl2和量取20mL濃鹽酸放入圓底燒瓶并滴加一定量的甲醇,經(jīng)加熱后會有CH3Cl生成,因CH3Cl中混有揮發(fā)出的HCl及甲醇,選擇排水法收集生成的氣體的同時還可以除雜,另外還探究了的穩(wěn)定性及含有CH3Cl尾氣的處理;
(1)①因ZnCl2晶體直接加熱時,因Zn2+水解,如果直接加熱最終得到的是Zn(OH)2,因此要用濃鹽酸或HCl氣體抑制其水解的同時加熱;
②該實(shí)驗(yàn)為固液加熱型,且反應(yīng)物易揮發(fā),故選Ⅲ;
③因反應(yīng)混合物中的鹽酸和甲醇均易揮發(fā),生成的CH3Cl中會混有揮發(fā)出的雜質(zhì),同時CH3Cl難溶于水,選用排水法收集的同時還會有除雜的作用;
(2)①如果CH3Cl能被酸性高錳酸鉀氧化,則酸性高錳酸鉀溶液本身會褪色,同時可能會生成CO2和Cl2,因此要注意尾氣的處理;
②因CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑,因此的尾氣可選擇有機(jī)溶劑吸收.

解答 解:(1)①在加熱ZnCl2晶體時可選擇通HCl氣體抑制其水解;
故答案為:在干燥的HCl氣流中加熱;
②該實(shí)驗(yàn)為固液加熱型,且反應(yīng)物易揮發(fā),故選Ⅲ;
故答案為:Ⅲ;
③因CH3Cl中混有易溶于水的雜質(zhì)氣體,用排水法可以即除雜又可收集,故答案為:CH3Cl不易溶于水,用排水法可除去HCl、CH3OH等雜質(zhì)氣體;
故答案為:排水法;CH3Cl難溶于水,用排水法收集同時可除去HCl、CH3OH等雜質(zhì)氣體;
(2)①如果CH3Cl能被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀氧化,可選擇先通過盛有水的洗氣瓶除去可能混合有的HCl和甲醇,再通過盛有的酸性高錳酸鉀洗氣瓶,溶液的紫色會褐去,最后通過盛Na2SO3的洗氣瓶吸收生成的氯氣防污染,CH3Cl與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)為:10CH3Cl+14MnO4-+42H+═14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O;
故答案為:BAC; KMnO4溶液紫色褪去;10CH3Cl+14MnO4-+42H+═14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O;
②CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑,可選擇酒精吸收CH3Cl的尾氣;
故答案為:乙醇(或其它有機(jī)溶劑).

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的制備,涉及實(shí)驗(yàn)操作、鹽類水解、物質(zhì)的性質(zhì)檢驗(yàn)及反應(yīng)原理的探究,綜合性較強(qiáng),但基礎(chǔ)性知識偏多,難度不大,離子方程式的書寫錯誤率可能偏高點(diǎn).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.下列說法中不正確的是( 。
A.每種烴的含氧衍生物中至少有3種元素
B.中含有的官能團(tuán)為醚基
C.所有的有機(jī)物中都含有碳,多數(shù)含氫,其次還含有氧、氮、鹵素、硫、磷等
D.屬于芳香鹵代烴

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.我國生產(chǎn)氧化鈷的常見工業(yè)方法有兩種,其中一種是以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料來制取的,其生產(chǎn)流程如圖1:

(1)溶解:溶解后過濾,將濾渣洗滌2~3次,洗液與濾液合并,其目的是提高鈷等元素的利用率.
(2)氧化:加熱攪拌條件下加入NaClO3,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O.確定Fe2+已經(jīng)氧化完全的試劑是A(選填序號).
A、鐵氰化鉀溶液   B、鐵粉    C、KSCN溶液   D、淀粉KI溶液
(3)除鐵:加入適量的Na2CO3調(diào)節(jié)酸度,當(dāng)Fe3+與CO32-的物質(zhì)的量相等時,恰好完全反應(yīng)生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO44(OH)12]沉淀,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3Fe2(SO43+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO44(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑.
(4)沉淀:生成沉淀堿式碳酸鈷[(CoCO32•3Co(OH)2],沉淀需要用水洗滌,洗滌的操作是向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,靜置使濾液流出.重復(fù)操作2~3次.
(5)溶解:CoCl2的溶解度曲線如圖2所示.向堿式碳酸鈷中加入足量稀鹽酸,邊加熱邊攪拌至完全溶解后,需趁熱過濾,其原因是防止因溫度降低,CoCl2晶體析出.
(6)灼燒:準(zhǔn)確稱取所得CoC2O4 1.470g,在空氣中充分灼燒得0.830g鈷的氧化物,通   過計算確定該氧化物的化學(xué)式(寫出簡單計算過程):CoC2O4的質(zhì)量為1.470g,其我知道可為0.01mol,Co元素質(zhì)量為0.59g,鈷氧化物質(zhì)量為0.83g,氧化物中氧元素質(zhì)量為0.83g-0.59g=0.24g,則氧化物中Co原子與O原子物質(zhì)的量之比為0.01mol:$\frac{0.24}{16}$≈2:3,故Co氧化物為Co2O3,故答案為:Co2O3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.工業(yè)上用難溶于水的碳酸鍶(SrCO3)粉末為原料(含少量鋇和鐵的化合物)制備高純六水氯化鍶晶體(SrCl2•6H2O),其過程為:

已知:Ⅰ.有關(guān)氫氧化物沉淀的pH:
氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2
開始沉淀的pH1.56.5
沉淀完全的pH3.79.7
Ⅱ.SrCl2•6H2O 晶體在61℃時開始失去結(jié)晶水,100℃時失去全部結(jié)晶水.
請回答:
(1)在步驟②中加入少量的30%H2O2,反應(yīng)的離子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(2)在步驟③中,需要將溶液的pH由1調(diào)節(jié)至3.7以上,適宜用選的試劑為SrO、SrCO3或Sr(OH)2等.過濾所得濾渣的主要成分是Fe(OH)3和BaSO4
(3)關(guān)于上述流程中的步驟④、⑤、⑥的說法,正確的是A、B.
A.步驟④包括用60℃的熱水浴加熱蒸發(fā)到溶液表面出現(xiàn)晶膜、冷卻結(jié)晶
B.可以通過降低結(jié)晶速率的方法來得到較大顆粒的SrCl2•6H2O 晶體
C.某溶液降溫后若無晶體析出,可用玻璃棒攪動或輕輕摩擦容器壁
D.步驟⑤為趁熱過濾,步驟⑥的洗滌劑為飽和SrCl2溶液
(4)工業(yè)上采用減壓烘干或者用50~60℃的熱風(fēng)吹干SrCl2•6H2O晶體的原因是防止SrCl2•6H2O 晶體在61℃以上時失去結(jié)晶水.
(5)為了測定所得SrCl2•6H2O晶體樣品的純度,設(shè)計了如下方案:稱取1.40g樣品溶解于適量水中,向其中加入含AgNO32.38g的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其它與Ag+反應(yīng)生成沉淀的離子),Cl-即被全部沉淀.然后用含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑,用0.200mol/L的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,以測定SrCl2•6H2O晶體樣品的純度.用去上述濃度的NH4SCN溶液20.0mL,則原SrCl2•6H2O晶體的純度為95.3%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型髙效絮凝劑,在醫(yī)藥上也可于治療消化性潰瘍出血.工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的流程如圖:

已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3
開始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
回答下列問題:
(1)粉碎過篩的目的是選取細(xì)小顆粒,增大反應(yīng)接觸面積,提高“酸浸”反應(yīng)速率.
(2)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中的Al3+完全沉淀.
(3)反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O.在實(shí)際生產(chǎn)中,常同時通入O2以減少NaNO2的用量,若參與反應(yīng)的O2有11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則相當(dāng)于約NaNO2的物質(zhì)的量為2mol.
(4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi).pH偏小時Fe3+水解程度弱,PH偏大時則形成Fe(OH)3沉淀.
(5)相對于常壓蒸發(fā),減壓蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是減壓蒸發(fā),可防止溫度過高,堿式硫酸鐵分解.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列說法正確的是( 。
A.欲檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐泻蠪e2+,先向該溶液中加氯水,再加硫氰化鉀
B.常溫下,鋁罐可以用于盛裝濃硝酸,利用了濃硝酸的酸性
C.Na2O2與水反應(yīng)可用于制O2,其中Na2O2既做氧化劑又做還原劑
D.可用HF刻蝕玻璃,是因?yàn)椴Aе泻械腟iO2具有酸性氧化物的通性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.食品安全一直是大家關(guān)注的話題.各地對食品非法添加和濫用添加劑進(jìn)行了多項整治活動.其中常用的面粉增白劑過氧化苯甲酰  也被禁用. 下面是一種以苯為原料合成過氧化苯甲酰的流程:


信息提示:2010年赫克、根岸英一和鈴木章因在“鈀催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)”研究領(lǐng)域作出了杰出貢獻(xiàn),而獲得了諾貝爾化學(xué)獎,其反應(yīng)機(jī)理可簡單表示為:R-X+$\stackrel{Pd}{→}$
請回答下列問題:
(1)物質(zhì)B的結(jié)構(gòu)式為
(2)反應(yīng)①-④中屬于取代反應(yīng)的有①②④;
(3)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式2+H2O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{碳酸鈉}$+2HCl;
(4)某物質(zhì)D為過氧化苯甲酰的同分異構(gòu)體,同時符合下列條件的D的同分異構(gòu)體有多種,請寫出其中兩種的結(jié)構(gòu)簡式:、
①分子中只含有一種官能團(tuán)
②在一定條件下能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且1molD最多可得到2molAg
③1molD最多可消耗4molNaOH
(5)苯乙烯是一種重要的工業(yè)原料,可與1,3-丁二烯共聚合成丁苯橡膠,請寫出有關(guān)反應(yīng)方程式:;
(6)請寫出以苯乙烯為原料,合成 的流程,無機(jī)物任選,注明反應(yīng)條件.
示例如下:A$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$B$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$…

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.25℃時,部分物質(zhì)的電離常數(shù)如表所示:
化學(xué)式CH3COOHH2CO3HClO
電離常數(shù)1.7×10-5K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
請回答下列問題:
(1)同濃度的a.CH3COO-,b.HCO3-,c.CO32-,d.ClO-結(jié)合H+的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閏>d>b>a(填編號).
(2)向NaClO溶液中通入少量的CO2,反應(yīng)的離子方程式為ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO.
(3)pH相同的下列四種物質(zhì)的溶液:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3,物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是b>a>d>c(填編號).
(4)常溫下0.1mol•L-1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是A(填序號).
A.c(H+)                       B.$\frac{c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$
C.c(H+)•c(OH-)              D. c(H+)•$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$
若該溶液升高溫度,上述5種表達(dá)式的數(shù)據(jù)增大的是ABCD.
(5)體積為10mL pH=2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1 000mL,稀釋過程中pH變化如圖所示,則HX的電離常數(shù)大于(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的電離常數(shù);稀釋后,HX溶液中由水電離出來的c(H+)大于(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水電離出來的c(H+).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.按照物質(zhì)的樹狀分類和交叉分類,HNO3應(yīng)屬于( 。
①強(qiáng)酸 ②氧化物 ③含氧酸 ④一元酸 ⑤電解質(zhì) ⑥混合物 ⑦無機(jī)化合物.
A.①③④⑤⑦B.①②③④⑤⑦C.①②③④⑥D.①④⑥⑦

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同步練習(xí)冊答案