n[H2O(g)]=n(CO)=n(H2)=n(CO2)=0.5mol,平衡常数K=1。再充入1molH2O(g)此时氢气的体积分数为 ,温度不变平衡常数不变,但是平衡向右移动,设达新平衡时氢气的物质的量为x,容器容积为V。 H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g)
起始/mol 2 1 0 0 变化/mol x x x x 平衡/mol (2-x) (1-x) x x
K= -
·
=1 解之x=,此时氢气的体积分数为,氢气的体积分数低于t1时的0.25。 -
31.(10分)(2018·宁波选考适应性考试)六氨氯化镁(MgCl2·6NH3)具有极好的可逆吸、放氨特性,是一种优良的储氨材料。某研究小组在实验室以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量 FeCO3等杂质)为原料制备六氨氯化镁,实验流程图如下:
其中氨化过程装置示意图如下:
已知:(1)与Mg结合能力:H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH; (2)相关物质的性质见下表:
氯化六氨氯氨气的镁的 化镁的 溶解性 溶解溶解性 性 易溶 易溶 易溶 易溶 易溶 难溶 2+
物质名称 水 甲醇 (沸点为65 ℃) 乙二醇 (沸点为197 ℃) 请回答:
易溶
易溶 难溶 (1)调pH适合的物质是 (填化学式)。
(2)在空气中直接加热MgCl2·6H2O晶体得不到纯的无水MgCl2,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)虚框内装置的作用是 ,操作a的名称是 。
(4)提纯操作中,下列洗涤剂最合适的是 。
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A.冰浓氨水
B.乙二醇和水的混合液 C.氨气饱和的甲醇溶液 D.氨气饱和的乙二醇溶液
(5)制得产品后,该科研小组对产品的成分进行测定,其中氯离子含量检测方法如下: A.称取1.420 g样品,加足量硫酸溶解,配制成250 mL溶液; B.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中;
C.用0.200 0 mol·L AgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积; D.重复b、c操作2~3次,平均消耗AgNO3标准溶液10.00 mL。
①配制样品溶液时加硫酸的原因是 。 ②该样品中氯离子的百分含量为 。 (已知滴定操作正确、硫酸根离子对检测无影响)。 答案(1)MgO (2)MgCl2+H2O过滤 (4)C
(5)①避免NH3与银离子络合,干扰检测 ②50.00% ③氨化过程不完全或晶体称量时已有部分氨气逸出
解析(1)为了不引入新的杂质,调pH合适的物质为MgO,过量的MgO过滤时即可除去。
(2)加热能促进Mg水解生成Mg(OH)Cl,反应的化学方程式为MgCl2+H2O以在空气中直接加热MgCl2·6H2O晶体得不到纯的无水MgCl2。
(3)倒置漏斗用于吸收剩余的氨气,干燥管用于防止水蒸气进入三颈烧瓶中;由于六氨氯化镁不溶于乙二醇,所以可用过滤的方法得到粗产品。
(4)根据甲醇的沸点为65℃和乙二醇的沸点为197℃,产品在二者中都是难溶的,所以用氨气饱和的甲醇溶液洗涤粗产品,因甲醇和氨气都易挥发,更有利于提纯产品,因此答案为C。
(5)①检验Cl需要用AgNO3溶液,而Ag能与NH3络合生成[Ag(NH3)2],所以加入硫酸除去NH3;②由实验数据可得n(AgNO3)=10.00×10L×0.2000mol·L=0.002000mol,所以Cl的百分含量==
· -
-3
-1
--+
+
2+-1
③将氯离子百分含量实验值与理论值(36.04%)相比较,请分析造成此结果的可能原因有
Mg(OH)Cl+HCl↑ (3)吸收多余氨气,防止水蒸气进入三颈烧瓶中
Mg(OH)Cl+HCl↑,所
×100%=50.00%;③根据MgCl2·6NH3的组成可得,其中Cl的百分含量
-
×100%≈36.04%,故实验结果偏高。可能是MgCl2没有完全氨化,也可能是产品在称量时已经
有部分氨气逸出。
32.(10分)化合物X是一种有机合成中间体,Z是常见的高分子化合物,某研究小组采用如下路线合成X和Z。
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已知:①化合物A的结构中有1个甲基 ②RC R'+R″C 2COOR'请回答:
(1)写出化合物F的结构简式: ,B中官能团的名称是 。 (2)Y→Z的化学方程式是 。 (3)G→X的化学方程式
是 ,反应类型是 。
(4)若C中混有B,请用化学方法检验B的存在(要求写出操作、现象和结
论) 。 答案(1)CH3CH2OH 醛基
(2)(3)
+C2H5OH 取代反应
(4)取适量试样于试管中,先用NaOH溶液中和,再加入新制的氢氧化铜,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在
解析化合物C4H10O能两次被氧化,说明A是醇,B是醛,C是酸;A的结构中有1个甲基,则A的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH。由D与氯化氢反应生成Y可知,D是乙炔,Y是氯乙烯,Z为聚氯乙烯,E为乙烯,F为乙醇。G由丁酸和乙醇通过酯化反应生成。根据已知条件②可知,2分子G在乙醇钠存在的条件下,发生取代反应生成X,一个丁酸乙酯分子中的碳氧单键断裂,另一个分子中断裂与官能团直接相连的碳氢键,即
和
。C中混有B,B的官能团是醛基,C
的官能团是羧基,检验醛基必须在碱性环境下,因此需要先中和酸,再选择新制的氢氧化铜或银氨溶液检验。
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