(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,产生CuCl2杂质的原因可能是加热时间不足或加热温度偏低,使CuCl2未完全分解;
(7)根据反应方程式Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+可得关系式:CuCl~Ce4+,24. 60 mL 0. 1000 mol/L的Ce(SO4)2溶液中含有溶质Ce(SO4)2的物质的量n[Ce(SO4)2]=0. 1000 mol/L×0.02460 L=2.46×10-3 mol,则根据关系式可知n(CuCl)=n(Ce4+)=2.46×10-3 mol,m(CuCl)=2.46×10-3 mol×99.5 g/mol=0.24478 g,所以该样品中CuCl的质量分数是【点睛】
本题考查了物质制备方案的设计,明确实验目的、实验原理为解答关键,注意掌握常见化学实验基本操作方法及元素化合物性质,充分利用题干信息分析解答,当反应中涉及多个反应时,可利用方程式得到已知物质与待求物质之间的关系式,然后分析、解答,试题充分考查了学生的分析能力及化学实验能力。 三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.A~J均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:
0.24478g×100%=97.92%。
0.2500g
实验表明:①D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气: ②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1; ③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;
④1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)。 请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________(不考虑立体结构),由A生成B的反应类型是____________反应; (2)D的结构简式为_____________;
(3)由E生成F的化学方程式为_______________,E中官能团有_________(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有________________(写出结构简式,不考虑立体结构); (4)G的结构简式为_____________________; (5)由I生成J的化学方程式______________。
【答案】BrCH2CH=CHCH2Br 取代(或水解) HOCH2CH2CH2CHO
羧基、羟基 、、、
【解析】 【分析】
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为
B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,;则G为
;
G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L
+Ca(OH)2→2
+CaCl2+2H2O,
氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2
I→J其实就是醚的开环了,反应为【详解】
,据此分析作答。
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为
B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,;则G为
;
G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L
+Ca(OH)2→2
+CaCl2+2H2O,
氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2
I→J其实就是醚的开环了,反应为;
(1)A的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br;A生成B是溴代烃在强碱水溶液中的水解反应,也是一种取代反应。
(2)D的结构简式为HOCH2CH2CH2CHO。
E为HOCH2CH2CH2COOH,E发生分子内酯化生成F,(3)反应的方程式为E中含有官能团的名称为羧基和羟基;与E具有相同官能团的同分异构体有
、
(4)G的结构简式为
。
。
、
、
;
(5)I生成J的化学方程式为
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
。
18.无水四氯化锡(SnC14)是一种用途广泛的化工中间体,常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂。熔融的金属锡(熔点131℃)在300℃左右能直接与Cl1作用生成无水四氯化锡,实验室装置如图所示:
已知信息如下:①将金属锡熔融,通人干燥氯气进行反应,生成四氯化锡。②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点为一33℃,沸点为114.1℃。二氯化锡是无色晶体,熔点为146℃,沸点为651℃。③无水四氯化锡在空气中极易水解,水解产物之一是SnO1.xH1O,并产生白烟。请回答下列问题: (l)开始实验前一定要____,E中冷水的作用是 ___。 (1)装置F中盛放的最佳试剂为 ___,作用是____。
(3)实验时应先打开A处分液漏斗旋塞和整套装置的阀门,待观察到____这一现象时,再点燃D处酒精灯。
(4)若撤去装置C,则D中还可能发生反应的化学方程式为 __。
(5) Cl1和锡作用即可生成SnC14,也会生成SnCl1,为减少SnCl1的生成,可采取的措施是 _______ . (6)得到的产物中常含有杂质SnCl1,SnCl1是常用的还原剂。某实验小组用碘氧化法滴定分析产品中杂质SnCl1的质量分数。准确称取a克该样品于锥形瓶,用适量浓盐酸溶解,淀粉溶液作指示剂,c mol.L-l碘标准溶液滴定至终点,消耗标准液10. 00mL,已知滴定原理是:SnCl1+1HCl+I1=SnC14+1HI,则产品中杂质SnCl1的质量分数为____(用含a、c的代数式表示);即使此法测定的操作均正确,但测得的SnCl1含量仍低于实际含量,其原因可能是________(用离子方程式表示)。
【答案】检查装置气密性 冷凝,SnC14气体使其变为液体 浓硫酸 吸收G中挥发的水蒸气,防止进入E中导致SnC14水解 装置F液面上方出现黄绿色气体 SnCl4+(x+1)H1O=SnO1?xH1O↓+4HCl 通入过量的Cl1
380c% 4I-+4H++O1=1I1+1H1O(或者是Sn1+被空气中的氧气氧化为Sn4+,反应的离子方a程式为:1Sn1++4H++O1=1Sn4++1H1O)
【解析】 【分析】
由图可知,装置A制取氯气,由于浓盐酸易挥发,产生的氯气里含有氯化氢气体及水蒸气,B装置试剂为饱和食盐水除去氯化氢,C装置试剂为浓硫酸吸收水蒸气,装置D生成SnC14,在装置E中冷却后收集,未反应的氯气用氢氧化钠溶液在G中吸收,防止污染空气,因SnC14极易水解,应防止G中产生的水蒸气进入E中,所以在E与G之间设置装有浓硫酸的装置F。据以上分析解答。 【详解】
(1)为防止实验中氯气泄漏污染空气及水蒸气等进入装置影响产品纯度,实验之前必需要检查装置气密性。由题知SnC14的沸点较低,用冷水冷凝SnC14气体使其变为液体以便于收集。 答案为:检查装置气密性;冷凝SnC14气体使其变为液体。
(1)由题知SnC14极易水解,为防止G中产生的水蒸气进入E中,在E与G之间设置装有浓硫酸的装置F。
答案为: 浓硫酸;吸收G中挥发的水蒸气,防止进入E中导致SnC14水解。
(3)由于Sn与空气中的氧气反应,SnC14在空气中极易水解生成SnO1.xH1O,所以制备SnC14之前用Cl1排尽装置中的空气,当观察到装置F液面上方出现黄绿色气体时,表明装置中空气已排尽,可以点燃D处酒精灯进行反应。
答案为:装置F液面上方出现黄绿色气体。
(4)若撤去装置C,则装置D中SnC14会发生水解,反应方程式为:SnCl4+(x+1)H1O=SnO1?xH1O↓+4HCl。 答案为:SnCl4+(x+1)H1O=SnO1?xH1O↓+4HCl。
(5)Cl1和锡作用即可生成SnC14,也会生成SnCl1,为减少SnCl1的生成,可以通入过量的Cl1 。 答案为:通入过量的Cl1。
(6)根据SnCl1+1HCl+I1=SnC14+1HI可得:n(SnCl1)=n(I1)=cmol?L?0.01L=0.01cmol,m(SnCl1)=0.01cmol?190g/mol=3.80cg,产品中SnCl1的质量分数为:
3.80cg380c100%= %,若此法测?aga定的操作均正确,但测得的SnCl1含量仍低于实际产量,其原因可能是I-被空气中的氧气氧化为I1,使消耗的碘标准溶液体积偏小,产品中SnCl1含量偏低,发生的反应为:4I-+4H++O1=1I1+1H1O(或者是Sn1+被空气中的氧气氧化为Sn4+,发生反应的离子方程式为:1Sn1++4H++O1=1Sn4++1H1O)。 答案为:
380c%;4I-+4H++O1=1I1+1H1O(或者是Sn1+被空气中的氧气氧化为Sn4+,反应的离子方程式为:a1Sn1++4H++O1=1Sn4++1H1O)。 【点睛】
计算物质纯度时要注意:①是否从配制好的溶液中取出一部分进行实验②溶液体积亳升与升的换算③滴定中一般发生的两个反应之间的物质的量的关系。
19.含硫化合物在自然界中广泛存在。请按要求回答下列问题:
(1)火山喷发产生①②写出(2)
和
与
在大气中发生如下反应:
反应产生
和
。
的热化学方程式:_________________。
混合加热的反应是
①某温度下,在恒容密闭容器中,通入
__________。
______0(填“<”“>”)。
和,平衡时测得的转化率为60%,则该温
度下反应的平衡常数②由图分析该反应的
③如图250℃以前,曲线变化的可能原因:_____________。
(3)工业上可用碱性溶液脱硫,吸收大气污染物之一。
①该反应的离子方程式为_______________________________。 ②用
作催化剂,催化该反应的过程如图示:
过程2中,作还原剂”)。 (4)不同温度下少量淀粉)与
所起的作用是______________________________。(填“氧化剂”“还原剂”或“既作氧化剂又
溶液与酸性溶液反应速率的探究:均取溶液(含),做不
(过量)酸性溶液混合(已知:
同温度下系列实验,示:
℃间溶液由无色变蓝的时间,55℃未观察到溶液变蓝,实验记录结果如图所