将硼酸、发烟硫酸、萤石粉共热得到无色气体A,A为平面构型分子,密度约为空气的2.3倍,A用乙醚吸收后得到液态物质B。液态乙酸中存在微弱的自偶电离,离子电导率为1

将硼酸、发烟硫酸、萤石粉共热得到无色气体A,A为平面构型分子,密度约为空气的2.3倍,A用乙醚吸收后得到液态物质B。液态乙酸中存在微弱的自偶电离,离子电导率为1

题型:不详难度:来源:
将硼酸、发烟硫酸、萤石粉共热得到无色气体A,A为平面构型分子,密度约为空气的2.3倍,A用乙醚吸收后得到液态物质B。液态乙酸中存在微弱的自偶电离,离子电导率为139μS/cm,将B加入乙酸中形成均一透明的无色溶液,发现乙酸的离子电导率显著增强,达到1300-5800μS/cm,B与乙酸的混合溶液是具有良好应用前景的非水型电解质,与传统的水溶液电解质体系相比有独特的优势,扩大了电化学反应研究的物质范围和电位研究区间。试回答下列问题:
⑴ 写出A、B的结构简式  A _____________,B______________
⑵ 写出生成A的化学反应方程式____________________________________
⑶ 用方程式表示乙酸的自偶电离过程,并分析乙酸中加入B后,电导率显著提高的原因
⑷ 红外光谱显示,纯乙酸中存在两种羧羟基吸收峰,分析这两种峰产生的原因
⑸ 为什么说非水型电解质可以扩大电化学反应研究的物质范围和电位区间?
答案
⑴ A:BF3,    B:(CH3CH2)2O·BF3        (2分,各1分)
⑵ 3H2SO4 + 2H3BO3 + 3CaF2 ="==" 2BF3 + 3CaSO4 + 6H2O   2分
⑶ 2CH3COOH  CH3COOH2+ + CH3COO-,加入(CH3CH2)2O·BF3后,(CH3CH2)2O·BF3
是强路易斯酸,形成了CH3COOBF3-离子,促进了乙酸的自偶电离
2CH3COOH + BF3 ="=" CH3COOBF3- + CH3COOH2+   (2分)
⑷ 乙酸中存在单分子和缔合分子两种状态  (1分)
⑸ 水溶液中难溶或不溶的物质在非水电解质中可以研究,故扩大了研究的物质范围;在水溶液中,电解电位受到析氢电位和析氧电位的区间限制,而非水电解质中扩大了研究的电位区间限制。(意思对即可)(2分)
解析
⑴ A的摩尔质量约为29×2.3=67(g/mol),且为平面分子,结合反应物中存的原子种类,可以推测A为BF3,经验证正确。B为BF3与O(CH2CH3)2的简单加合产物,即F3B←O(CH2CH3)2
⑵ A的生成过程可以看成是两个反应的结果,即CaF2与浓H2SO4反应生成HF,然后生的HF迅速与H3BO3发生化学反应生成BF3和水。当然也可以把两个方程式写成一个反应方程式:3H2SO4 + 2H3BO3 + 3CaF2 ="==" 2BF3 + 3CaSO4 + 6H2O。
⑶ 自偶电离过程,可以与水的自偶电离进行类比。因此乙酸的自偶电离过程可表示为:2CH3COOH  CH3COOH2+ + CH3COO-,即乙酸分子之间H的传递过程。当乙酸中加入B后,溶液导电能力明显增加,说明溶液中可以“自由”移动离子浓度增加,也就是说B的加入促进了乙酸的电离,这是因为BF3是强的路易斯酸,它能与CH3COO形成稳定的配合物,从而促进了乙酸的电离。
⑷ 在单分子的乙酸,由于只存在一种化学环境的羧羟基,因此只能在红外光谱中观察到一种吸收峰。但是在实际情况中存在两种红外吸收峰,也就意味着存在两种不同化学环境的羧羟基,结合乙酸的性质,说明纯乙酸中,有一部分乙酸以单分子形式存在,也存在一部分因氢键形成了双聚的乙酸分子。
⑸ 水溶液中难溶或不溶的物质在非水电解质中可以研究,故扩大了研究的物质范围;在水溶液中,电解电位受到析氢电位和析氧电位的区间限制,而非水电解质中扩大了研究的电位区间限制。
举一反三
已知298K时, N2(g)+3H2(g)="2" NH3(g);△H=-92.4kJ/mol, 在相同条件下,向密闭容器中加入1molN2和3molH2,达到平衡时放出的热量为Q1,向另一容积相同的密闭容器中通入0.95molN2、2.85molH2和0.1molNH3,达到平衡时放出的热量为Q2,则下列关系式正确的是
A.Q1 = Q2 =" 92.4kJ"
B.Q2 < Q1 = 92.4kJ
C.Q2< Q1<92.4kJ
D.Q2 = Q1< 92.4kJ

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物质在化学反应前后,可能发生变化的是(   )
A.原子总数B.质子总数C.电子总数D.分子总数

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在氢氧化钠中不存在的化学键是(   )
A.离子键B.共价键C.非极性键D.极性键

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将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后达到平衡,测得C 的浓度为0.6 mol·L-1。则下列说法正确的是(   )
A.用物质A 表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
B.用物质B 表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
C.2 s 时物质A 的转化率为70%
D.2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L-1

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实验室由MnO2和浓盐酸制取纯净的氯气时,气体通过两个洗气瓶,第二个洗气瓶应盛(   )
A.稀盐酸B.浓硫酸C.水D.饱和食盐水

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