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高中化学
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1.
(2021·湖北)
超酸是一类比纯硫酸更强的酸,在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF
6
的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl
3
)制备HSbF
6
的反应如下:SbCl
3
+Cl
2
SbCl
5
、SbCl
5
+6HF=HSbF
6
+5HCl。制备SbCl
5
的初始实验装置如图(毛细管连通大气,减压时可吸入极少量空气,防止液体暴沸;夹持、加热及搅拌装置略):
相关性质如表:
物质
熔点
沸点
性质
SbCl
3
73.4℃
220.3℃
极易水解
SbCl
5
3.5℃
140℃分解79℃/2.9kPa
极易水解
回答下列问题:
(1) 实验装置中两个冷凝管
(填“能”或“不能”)交换使用。
(2) 试剂X的作用为
、
。
(3) 反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移
(填仪器名称)中生成的SbCl
5
至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前,必须关闭的活塞是
(填“a”或“b”);用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是
。
(4) 实验小组在由SbCl
5
制备HSbF
6
时,没有选择玻璃仪器,其原因为
。(写化学反应方程式)
(5) 为更好地理解超酸的强酸性,实验小组查阅相关资料了解到:弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质,如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH
3
COOH+H
2
SO
4
=[CH
3
C(OH)
2
]
+
[HSO
4
]
-
。以此类推,H
2
SO
4
与HSbF
6
之间的化学反应方程式为
。
(6) 实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF
6
中,同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为:甲基(—CH
3
)<亚甲基(—CH
2
—)<次甲基(
)。写出2—甲基丙烷与HSbF
6
反应的离子方程式
。
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