【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑,探究小組開(kāi)展如下實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:制取NaClO2晶體按如下圖裝置進(jìn)行制取。
已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O,高于38℃時(shí)析出NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體,則裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________;裝置D中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為________________________;
(2)裝置B中反應(yīng)后的溶液中陰離子除了ClO2﹣、ClO3﹣、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣外還肯定含有的一種陰離子是________________;檢驗(yàn)該離子的方法是________________________;
(3)請(qǐng)補(bǔ)充從裝置D反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟。
①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②__________;③用38℃~60℃熱水洗滌;④低于60℃干燥;得到成品。
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是________________________;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:樣品雜質(zhì)分析與純度測(cè)定
(5)測(cè)定樣品中NaClO2的純度.測(cè)定時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品,加入適量蒸餾水和過(guò)量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng):ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣,將所得混合液稀釋成100mL待測(cè)溶液。取25.00mL待測(cè)溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c molL﹣1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL
①用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí),應(yīng)將Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。
②觀察Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定管讀數(shù)時(shí),若滴定前仰視,滴定后俯視,則結(jié)果會(huì)導(dǎo)致待測(cè)溶液濃度測(cè)定值___________(選填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。
③(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。請(qǐng)計(jì)算所稱取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為________。
【答案】2NaClO3 +Na2SO3 + H2SO4= 2 ClO2↑+2Na2SO4+ H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 SO42﹣ 取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,先加足量的鹽酸,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明含有SO42﹣ 趁熱過(guò)濾 NaClO3和NaCl 甲 偏小 cV10﹣3mol
【解析】
裝置B中制備得到ClO2,所以B中反應(yīng)為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,裝置C為安全瓶,裝置D反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體,裝置D中生成NaClO2,Cl元素的化合價(jià)降低,雙氧水應(yīng)表現(xiàn)還原性,有氧氣生成,裝置E為吸收多余的氣體,防止污染空氣,裝置A是吸收B中剩余氣體。
(1)裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體,則氯酸鈉被還原,所以亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉,方程式為2NaClO3 +Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置D中二氧化氯、氫氧化鈉、過(guò)氧化氫反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;答案為:2NaClO3 +Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;
(2)B中生成二氧化氯,則氯酸鈉被還原,所以亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉,且B中還加了濃硫酸,所以D反應(yīng)后的溶液中陰離子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外還肯定含有的一種陰離子是SO42-;檢驗(yàn)該離子的方法是取少量反應(yīng)后的溶液,先加足量的鹽酸,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明含有SO42﹣;答案為:SO42﹣;取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,先加足量的鹽酸,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明含有SO42﹣;
(3)根據(jù)題中信息可知,NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O,,高于38℃時(shí)析出NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解,故應(yīng)趁熱過(guò)濾,答案為:趁熱過(guò)濾;
(4)使用冷水浴,說(shuō)明D中的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。如果撤去D中的冷水浴,溫度可能會(huì)高于60℃,則NaClO2分解成NaClO3和NaCl,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl;答案為:NaClO3和NaCl;
(5)①Na2S2O3溶液,因水解顯堿性,則用堿式滴定管,使用甲裝置;②若滴定前仰視,讀數(shù)偏大;滴定后俯視,讀數(shù)偏小,兩次讀數(shù)使標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際體積大于讀數(shù)體積,導(dǎo)致待測(cè)液濃度偏小;③I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣,n(S2O32﹣)=cmol/LV mL=2n(I2)=4n(ClO2﹣),則25mL溶液中含有n(NaClO2)=cV10-3mol,100mL溶液含有n(NaClO2)=cV10-3mol;答案為:甲;偏。cV10-3mol;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】把A、B、C、D四塊金屬片浸入稀硫酸中,分別用導(dǎo)線兩兩相連可以組成原電池。A、B相連時(shí)A為負(fù)極;C、D相連時(shí),電流由D→C;A、C相連時(shí),C極上產(chǎn)生大量氣泡,B、D相連時(shí),D極發(fā)生氧化反應(yīng)。這四種金屬的活動(dòng)性順序是
A.A>B>C>DB.A>C>D>BC.C>A>B>DD.B>D>C>A
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)氫能源是綠色燃料,可以減少汽車尾氣的排放,利用甲醇與水蒸氣反應(yīng)可以制備氫氣:CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)。下圖是該反應(yīng)的能量變化圖:
①通過(guò)圖中信息可判斷反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)的ΔH________0(選填“>”“=”或“<”)。
②圖中途徑(Ⅱ)的條件是__________________,途徑(Ⅰ)的反應(yīng)熱________途徑(Ⅱ)的反應(yīng)熱(選填“>”“=”或“<”)。
③在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________________________。
(2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
寫(xiě)出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究小組用下圖裝置進(jìn)行SO2 與FeCl3溶液反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已略去)。
(1)配制氯化鐵溶液時(shí),需先把氯化鐵晶體溶解在______中,再加水稀釋,這樣操作的目的是__________________________________________。
(2)通入足量SO2時(shí),裝置C中觀察到的現(xiàn)象為___________________________________。
(3)根據(jù)以上現(xiàn)象,該小組同學(xué)認(rèn)為SO2 與 FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
①寫(xiě)出SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式____________________________________;
②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)有Fe2+ 生成___________________________________________;
③該小組同學(xué)向C試管反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,即可證明反應(yīng)生成了SO42 -,該做法____(填“合理”或“不合理”),理由是__________。
(4)D裝置中倒置漏斗的作用是_________________________________________________。
(5)為了驗(yàn)證SO2具有還原性,實(shí)驗(yàn)中可以代替FeCl3的試劑有____________(填字母)。
a.濃H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 c.碘水 d.NaCl溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以粉煤灰(主要成分為Al2O3和SiO2,還含有少量的FeO、Fe2O3等)為原料制備Al2O3的流程如下:
(1)“酸浸”時(shí)需加入過(guò)量的稀硫酸,目的是提高浸取率和________;濾渣的主要成分是__________。
(2)“氧化”過(guò)程中,加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。
(3)“提純”過(guò)程中,當(dāng)加入NaOH溶液達(dá)到沉淀量最大時(shí),溶液中c(SO42-)∶c(Na+)=_________。
(4)已知Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。“提純”過(guò)程中,當(dāng)c(Fe3+)<10-6 mol ·L-1時(shí),溶液中c(OH-)>________mol ·L-1。
(5)“沉淀”過(guò)程中,通入過(guò)量CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】當(dāng)光束通過(guò)下列分散系時(shí),能觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)的是
A. 蔗糖溶液 B. 鹽酸
C. 氯化鈉溶液 D. Fe(OH)3膠體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的性質(zhì)是由分子間作用力決定的是
A.氧化鋁的熔點(diǎn)很高B.晶體硅的硬度很大
C.干冰容易升華D.水受熱難分解
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氧化還原反應(yīng)是一類重要的反應(yīng),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中都有廣泛的用途。
(1)火藥是中國(guó)的“四大發(fā)明”之一,永遠(yuǎn)值得炎黃子孫驕傲。黑火藥在發(fā)生爆炸時(shí),發(fā)生如下反應(yīng):2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。其中被氧化的元素是____________,還原產(chǎn)物是____________。
(2)實(shí)驗(yàn)室為監(jiān)測(cè)空氣中汞蒸氣的含量,往往懸掛涂有CuI的濾紙,根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時(shí)間來(lái)判斷空氣中的含汞量,其反應(yīng)為4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu。
①上述反應(yīng)產(chǎn)物Cu2HgI4中,Cu元素顯________價(jià)。
②以上反應(yīng)中的氧化劑為________,當(dāng)有1 mol CuI參與反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子________mol。
③標(biāo)明上述反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。____________________________。
(3)工業(yè)上常用酸性高錳酸鉀溶液處理含有CuS和Cu2S的礦物,其反應(yīng)原理如下:
8MnO4—+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4—+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
根據(jù)上述反應(yīng)原理,某學(xué)習(xí)小組用400 mL 0.075 mol·L-1的酸性高錳酸鉀溶液處理2 g含有CuS和Cu2S的混合物。反應(yīng)后煮沸溶液,趕盡SO2,剩余的KMnO4恰好與350 mL 0.1 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應(yīng)。
①配平KMnO4與(NH4)2Fe(SO4)2反應(yīng)的離子方程式:______,MnO+Fe2++H+=Mn2++Fe3++H2O
②KMnO4溶液與固體混合物反應(yīng)后,剩余KMnO4的物質(zhì)的量為________ mol。
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