【題目】科學(xué)家利用石墨烯和具有粘彈性的聚硅樹脂(俗稱橡皮泥)制備出一種具有極高 靈敏度的電力學(xué)傳感材料,能夠檢測輕微的變形和沖擊,其靈敏程度甚至能探測到蜘蛛的運動。該材料可用于制作檢測人體脈搏、血壓的傳感器等。實驗室模擬工業(yè)合成方法,制備聚硅樹脂的中間體氯甲基三乙氧基硅烷ClCH2Si(OEt)3 。量取20mL甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)注入三口燒瓶中,開啟電磁攪拌加熱器升溫至66℃,從a中加入濃鹽酸,加熱A一段時間,待溫度升至110℃,停止加熱,在三口燒瓶中加入30mL無水乙醇(EtOH),迅速反應(yīng)生成氯甲基三乙氧基硅烷ClCH2Si(OEt)3,待溫度降至室溫后,將三口燒瓶中液體轉(zhuǎn)移到蒸餾燒瓶中蒸餾,收集得到174.5℃餾分12mL。
物質(zhì) | C2H5OH | CH3SiCl3 | ClCH2SiCl3 | ClCH2Si(OEt)3 |
相對分子質(zhì)量 | 46 | 149.5 | 184 | 212.5 |
熔點/℃ | -114.1 | -77.8 | — | — |
沸點/℃ | 78.3 | 66.4 | 116.5 | 174 |
密度/g·mL | 0.79 | 1.30 | 1.47 | 1.02 |
已知:甲基三氯硅烷為無色液體,具有刺鼻惡臭,易潮解;氯甲基三乙氧基硅烷易水解,能與堿金屬氫氧化物生成堿金屬硅醇鹽。
(1)連接好裝置后,檢驗裝置氣密性的操作是:_________________________________;
(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:_______________________________________;
裝置C的作用是:_____________________ ;E中所裝液體是:______________;
(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:① CH3SiCl3 + Cl2 → ClCH2SiCl3 + HCl
②__________________________________________________________________ ;
球形冷凝管的作用是:________________________;
(4)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)該裝置有一處不足可能會導(dǎo)致實驗失敗,應(yīng)該__________________________________________________;
(5) 該方法制備氯甲基三乙氧基硅烷的產(chǎn)率是:_______________(保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】 D和E之間夾上止水夾,B中裝入適量蒸餾水,微熱A,若B中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡,停止加熱后導(dǎo)管中液面上升,說明裝置氣密性完好 MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 干燥氯氣 氫氧化鈉溶液 ClCH3SiCl3 + 3EtOH → ClCH2Si(OEt)3 + 3HCl 冷凝回流 在D和E之間增加一個裝有堿石灰的干燥管 33%
【解析】(1)連按好裝置后,檢驗裝置氣密性的操作是:D和E之間夾上止水夾,B中裝入適量蒸餾水,微熱A,若B中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡,停止加熱后導(dǎo)管中液面上升,說明裝置氣密性完好;(2)A裝置中二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:MnO2 +4H++2Cl-Mn2+ +Cl2↑+2H2O;裝置B是除去氯氣中含有的氯化氫,裝置C的作用是干燥氯氣;氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,E中所裝液體是氫氧化鈉溶液,以吸收未反應(yīng)的氯氣;(3)裝置D中CH3SiCl3與Cl2反應(yīng)生成的ClCH3SiCl3迅速與EtOH反應(yīng)生成ClCH2Si(OEt)3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:①CH3SiCl3+Cl2→ClCH2SiCl3+HCl②ClCH3SiCl3+3EtOH→ClCH2Si(OEt)3+ 3HCl;球形冷凝管的作用是:冷凝回流;(4)氯甲基三乙氧基硅烷易水解,裝置E中的水蒸氣若進入裝置D,可能會導(dǎo)致實驗失敗,應(yīng)該在D和E之間增加一個裝有堿石灰的干燥管;(5)根據(jù)反應(yīng)①CH3SiCl3+Cl2→ClCH2SiCl3+HCl②ClCH3SiCl3+3EtOH→ClCH2Si(OEt)3+ 3HCl,設(shè)產(chǎn)率為x,得到關(guān)系為:
CH3SiCl3~~~~~~~~~~~~ClCH2SiCl3~~~~~~~~ClCH2Si(OEt)3
149.5g 212.5g
1.30 g/mL20mLx 1.02g/mL12mL
故x=100%=33%。
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【題目】下列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)就能實現(xiàn)圖示變化的是( 。
物質(zhì)編號 | 物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系 | a | b | c | d |
① | NO | NO2 | N2 | HNO3 | |
② | Na2O | Na2O2 | Na | NaOH | |
③ | FeCl2 | FeCl3 | Fe | CuCl2 | |
④ | Al2O3 | NaAlO2 | Al | Al(OH)3 |
A.①②③
B.①③④
C.③④
D.②④
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【題目】下列烷烴在光照下與氯氣反應(yīng),只生成一種一氯代烴的是
A. 正丁烷 B. 異丁烷 C. 2-甲基丁烷 D. 2,2-二甲基丙烷
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【題目】半導(dǎo)體工業(yè)用石英砂做原料通過三個重要反應(yīng)生產(chǎn)單質(zhì)硅: SiO2(s)(石英砂)+2C(s)═Si(s)(粗硅)+2CO(g),△H=682.44kJ/mol
Si(s)(粗硅)+2Cl2(s)═SiCl4(g),△H=﹣657.01kJ/mol
SiCl4(g)(純硅)+2Mg(s)═2MgCl2(s)+Si(s),△H=﹣625.63kJ/mol
生產(chǎn)1.00kg純硅的總反應(yīng)熱為( 。
A.2.43×104kJ
B.﹣2.35×104kJ
C.﹣2.23×104kJ
D.﹣2.14×104kJ
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【題目】近年來霧霾天氣經(jīng)常肆虐北京、天津、河北等地區(qū),其中汽車尾氣和燃煤是造成空氣污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反應(yīng)機理,對消除和防治環(huán)境污染有重要意義。
(1) 對于2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g) △H = 665 kJ/mol 的反應(yīng)分三步完成:
① 2NO(g) = N2O2(g) (快)
② N2O2(g) + H2(g) = N2O(g) + H2O(g) (慢)
③ ______________________________ (快),請完成第③步的化學(xué)方程式。因此決定此總反應(yīng)速率的是第_____步的反應(yīng)。(填序號)
(2) 已知:H2(g) + CO2(g) = H2O(g) + CO(g) △H = + 41 kJ/mol汽車尾氣的凈化原理主要是用催化劑把NO與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種對大氣無污染的氣體,試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________。
該反應(yīng)在一定條件下達到平衡后,為了能加快反應(yīng)速率并讓反應(yīng)向正方向移動,可采取的措施有:(__________)
A.適當(dāng)升高溫度 B.適當(dāng)降低溫度 C.壓縮體積增大壓強 D.使用正催化劑
該反應(yīng)采取上述措施重新達到平衡后K值將______(填“增大”、“減小”和“不變”)
(3) 升高溫度能讓絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)加快反應(yīng)速率,但是研究發(fā)現(xiàn)2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) △H < 0 存在一些特殊現(xiàn)象,F(xiàn)有某化學(xué)小組通過實驗測得不同溫度下該反應(yīng)速率常數(shù)k (代表反應(yīng)速率的一個常數(shù))的數(shù)值如下表:
T(K) | k | T(K) | k | T(K) | k |
143 | 1.48 × 105 | 273 | 1.04 × 104 | 514 | 3.00 × 103 |
195 | 2.58 × 104 | 333 | 5.50 × 103 | 613 | 2.80 × 103 |
254 | 1.30 × 104 | 414 | 4.00 × 103 | 663 | 2.50 × 103 |
由實驗數(shù)據(jù)測到v(正)~c(O2)的關(guān)系如圖所示,當(dāng)x點升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點為_____點(填字母),并解析原因:①__________,②__________。
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【題目】下列說法正確的是( )
A.堿金屬單質(zhì)Li、Na、K性質(zhì)活潑,均可以保存在煤油中
B.堿金屬單質(zhì)Li、Na、K的熔沸點逐漸升高
C.F-、Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強
D.HF、HCl、HBr、HI的沸點逐漸升高
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【題目】下列關(guān)于常見有機物的說法正確的是
A. 煤的干餾可得煤油,乙烯和苯能通過石油分餾得到
B. 油脂皂化后可用滲析的方法使高級脂肪酸鈉和甘油充分分離
C. 構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單元是氨基酸,構(gòu)成核酸的基本單元是核甘酸
D. 分子式為C3H8O的有機物,發(fā)生消去反應(yīng)能生成2種烯烴
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【題目】新鮮白菜葉肉細胞中,元素含量的大小關(guān)系是
A. Mg>O>C>H>N B. C>O>H>N>Mg
C. O>C>H>N>Mg D. 無法判斷
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【題目】電化學(xué)原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用十分廣泛.請回答下列問題:
(1)通過SO2傳感器可監(jiān)測大氣中SO2的含量,其工作原理如圖1所示. ①固體電解質(zhì)中O2﹣向極移動(填“正”或“負”).
②寫出V2O5電極的電極反應(yīng)式: .
(2)如圖2所示裝置I是一種可充電電池,裝置Ⅱ是一種以石墨為電極的家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器.裝置I中離子交換膜只允許Na+通過,充放電的化學(xué)方程式為:2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr ①負極區(qū)電解質(zhì)為:(用化學(xué)式表示)
②家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器發(fā)生反應(yīng)的離子方程為 .
③閉合開關(guān)K,當(dāng)有0.04mol Na+通過離子交換膜時,a電極上析出的氣體在標(biāo)準狀況下體積為mL.
(3)如圖3Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“AsO43﹣+2I﹣+2H+AsO33﹣+I2+H2O”設(shè)計成的原電池裝置,其中C1、C2均為碳棒.甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40%NaOH溶液,電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn);乙組經(jīng)思考后先添加了一種離子交換膜,然后向圖Ⅱ燒杯右側(cè)中逐滴加入適量濃鹽酸或適量40%NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)電流表指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn). ①甲組電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是 .
②乙組添加的是(填“陰”或“陽”)離子交換膜.
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