【題目】為測定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分數(shù),某化學興趣小組進行了如下實驗,利用高氯酸(高沸點酸)將樣品中的氟元素轉化為氟化氫(低沸點酸)并蒸出,再通過滴定測量。實驗裝置如圖所示。
(1)a的作用是__________,儀器d的名稱是__________。
(2)檢查裝置氣密性:在b和f中加水,使水浸沒導管a和e末端,__________,停止加熱,導管e內(nèi)有一段穩(wěn)定的水柱,說明裝置氣密性良好。(補全以上操作過程中的空缺內(nèi)容)
(3)c中加入一定體積高氯酸溶液和0.100g氟化稀土樣品,f中盛有滴加酚酞的 NaOH溶液。加熱b、c,使b中產(chǎn)生的水蒸氣進入c。
①下列物質(zhì)中可代替高氯酸的是________(填序號)。
a.硝酸 b.鹽酸 c.硫酸 d.磷酸
②若觀察到f中溶液紅色褪去,需要向f中及時補加NaOH溶液,否則會使實驗結果偏低,原因是___________________;實驗中除有HF氣體外,可能還有少量SiF4(易水解)氣體生成,但實驗結果不受影響,原因是__________(用化學方程式表示)。
(4)向餾出液中加入25.00mL0.100mol/LLa(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀,再用0.100mol/LEDTA標準溶液滴定剩余La3+( La3+與EDTA按1:1結合),消耗EDTA標準溶液22.00mL,則氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分數(shù)為________________。
【答案】平衡壓強 直形冷凝管 關閉k,微熱c,導管e末端有氣泡冒出 cd 充分吸收HF氣體,防止其揮發(fā)損失 SiF4+3H2O=H2SiO3↓+4HF(或SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF) 17.1%
【解析】
(1)a為長玻璃管,主要是平衡壓強,防止燒瓶中壓強過大引起爆炸,d儀器為直形冷凝管;
(2)檢查裝置氣密性:在b和f中加水,使水浸沒導管a和e末端,關閉k,微熱c,導管e末端有氣泡冒出,證明氣密性良好,停止加熱;
(3)①利用高氯酸為高沸點酸將樣品中的氟元素轉化為氟化氫低沸點酸蒸出。
a.硝酸為易揮發(fā)性酸,不符合要求,A錯誤;
b.鹽酸是易揮發(fā)性酸,不符合要求,B錯誤;
c.硫酸是難揮發(fā)性酸沸點高,可代替高氯酸,C正確;
d.磷酸為高沸點酸,難揮發(fā),可代替高氯酸的,D正確;
故合理選項是cd;
②若觀察到f中溶液紅色褪去,需要向f中及時補加氫氧化鈉溶液,否則會使實驗結果偏低,原因是充分吸收HF氣體防止其揮發(fā)損失;實驗中除有HF氣體外,可能含有少量SiF4氣體,四氟化氫易水解生成HF,若有SiF4生成,反應方程式為SiF4+3H2O=H2SiO3↓+4HF,或?qū)憺?/span>SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF,所以對實驗結果不受影響;
(4)向餾出液中加入25.00mL0.100mol/LLa(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀,再用0.100mol/LEDTA標準溶液滴定剩余La3+( La3+與EDTA按1:1結合),消耗EDTA標準溶液22.00mL,則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分數(shù)==17.1%。
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【題目】實驗室制備硝基苯實驗裝置和步驟如下:
(實驗步驟)
取100 mL燒杯,用20 mL濃硫酸與18 mL濃硝酸配制混合液,將混合酸小心加入B中,把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室溫下的苯中逐滴加入混酸,邊滴邊攪拌,混合均勻,在50~60℃下發(fā)生反應,直至反應結束。
將反應液冷卻至室溫后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗滌。分出的產(chǎn)物加入無水CaCl2顆粒,靜置片刻,棄去CaCl2,進行蒸餾純化,收集205~210 ℃餾分,得到純硝酸基苯18.00 g。請回答:
(1)裝置B的名稱是________,裝置C的作用是________________。
(2)實驗室制備硝基苯的化學方程式是____________________________。
(3)配制混合液時,_____(填“能”或“不能”)將濃硝酸加入到濃硫酸中,說明理由_________。
(4)為了使反應在50~60 ℃下進行,常用的方法是__________。
(5)在洗滌操作中,第二次水洗的作用是____________________。
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【題目】用酸性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置如下圖所示。下列說法正確的是( )
A. 燃料電池工作時,正極反應為:O2+ 2H2O + 4e-= 4OH-
B. 若a極是鐵,b極是銅時,b極逐漸溶解,a極上有銅析出
C. 若a、b極都是石墨,在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等
D. 若a極是粗銅,b極是純銅時,a極逐漸溶解,b極上有銅析出
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【題目】下列溶液,一定呈中性的是
A. c(H+)=的溶液(Kw為該溫度下水的離子積常數(shù))
B. c(H+)=1.0×10-7mol·L-1的溶液
C. pH=7的溶液
D. 由等體積、等物質(zhì)的量濃度的H2SO4跟NaOH溶液混合后所形成的溶液
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【題目】當前能源危機是一個全球性問題,開源節(jié)流是應對能源危機的重要舉措。
(1)下列做法有利于能源“開源節(jié)流”的是________(填字母)。
A.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源
B.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求
C.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源,減少使用煤、石油等化石燃料
D.減少資源消耗,加大資源的重復使用、資源的循環(huán)再生
(2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳,在氧氣充足時充分燃燒生成二氧化碳,反應中放出的熱量如圖所示。
則在通常狀況下,金剛石和石墨相比較,________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱ΔH=________。
(3)已知:N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +180.0kJ/mol。NO分子中化學鍵的鍵能為__________________kJ/mol。
(4)綜合上述有關信息,請寫出用CO除去NO生成無污染氣體的熱化學方程式:_______________________________。
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【題目】下列反應或過程需要吸收能量的是( )
A.可燃物的燃燒過程B.手機鋰電池充電過程
C.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑D.H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O
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【題目】濃度均為0.1 mol/L、體積均為V0的HX、HY溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨的變化關系如圖所示。下列敘述正確的是
A.HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B.常溫下,由水電離出的c(H+)·c(OH -):a<b
C.相同溫度下,電離常數(shù)K( HX):a>b
D.=3,若同時微熱兩種溶液(不考慮HX 、HY和H2O的揮發(fā)),則減小
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【題目】O3也是一種很好的消毒劑,具有高效、潔凈、方便、經(jīng)濟等優(yōu)點。O3可溶于水,在水中易分解,產(chǎn)生的[O]為游離氧原子,有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生反應如下:
反應①:O3O2+[O] ΔH>0 平衡常數(shù)為K1;
反應②: [O]+O32O2 ΔH<0 平衡常數(shù)為K2;
總反應: 2O33O2 ΔH<0 平衡常數(shù)為K。
下列敘述正確的是( )
A. 降低溫度,K減小 B. K=K1+K2
C. 適當升溫,可提高消毒效率 D. 壓強增大,K2減小
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【題目】法國、美國、荷蘭的三位科學家因研究“分子機器的設計與合成”獲得諾貝爾化學獎。輪烷是一種分子機器的“輪子”,芳香化合物a、b、c是合成輪烷的三種原料,其結構如下圖所示。下列說法不正確的是
A. b、c互為同分異構體
B. a、c分子中所有碳原子均有可能處于同一平面上
C. a、b、c均能發(fā)生氧化反應、加成反應、加聚反應和酯化反應
D. a、b、c均能使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
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