【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,一種生產(chǎn)NaClO2的工藝如下:
己知:①ClO2是一種強(qiáng)氧化性氣體,濃度大時易分解爆炸。在生產(chǎn)使用時要用稀有氣體或空氣等進(jìn)行稀釋,同時避免光照、震動等。②NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出的晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl;卮鹣铝袉栴}:
(1)最近科學(xué)家又在“反應(yīng)”步驟的基礎(chǔ)上研究出用H2C2O4代替SO2制備ClO2的新方法,該方法的化學(xué)方程式為___,該新方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是___。
(2)獲得產(chǎn)品NaClO2的“操作”包括以下步驟:
①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③___;④低于60℃干燥,得到產(chǎn)品。
(3)為了測定產(chǎn)品NaClO2的純度,取上述所得產(chǎn)品12.5g溶于水配成1L溶液,取出10.00mL溶液于錐形瓶中,再加入足量酸化的KI溶勢、充分反應(yīng)后(ClO2-被還原為Cl-,雜質(zhì)不參加反應(yīng)),加入2~3滴淀粉溶液,用0.25mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時用去標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL,試計(jì)算產(chǎn)品NaClO2的純度___。(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2Nal)
(4)NaClO2溶液中存在ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-四種含氯微粒。經(jīng)測定25℃各含氯微粒濃度隨pH的變化情況如圖所示(Cl-沒有畫出)。
①酸性條件下NaClO2溶液中存在的Cl-原因是___(用離子方程式解釋)。
②pH=5時,NaClO2溶液中ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-四種含氯微粒的濃度由大到小的順序是___。
【答案】2NaClO3 +H2C2O4+H2SO4 = 2ClO2↑+CO2↑+2H2O 反應(yīng)中生成的CO2對ClO2起到了稀釋作用,提高了生產(chǎn)的安全性能 用38℃—60℃的溫水洗滌 90.5% 5ClO2-+ 4H+ =4ClO2 + Cl- + 2H2O c(HClO2) > c(ClO2-) > c(ClO2) > c(Cl-)
【解析】
⑴根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理寫出新方法制備,由于濃度較大會發(fā)生爆炸,因此新方法中二氧化碳對ClO2有稀釋作用,降低了濃度,避免安全事故。
⑵由于NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出的晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl,因此避免低于用38℃以下的水,且不能高于60℃的溫水洗滌。
⑶根據(jù)方程式建立NaClO2與Na2S2O3關(guān)系,列出方程,計(jì)算12.5g中NaClO2的物質(zhì)的量,再計(jì)算純度。
⑷由于ClO2-自身發(fā)生氧化還原,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理寫出離子方程式,再根據(jù)圖像得出微粒的濃度大小,還要根據(jù)方程式得出c(ClO2)和c(Cl-)的大小。
⑴根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理得出該方法的化學(xué)方程式為2NaClO3 +H2C2O4+H2SO4 = 2ClO2↑+CO2↑+2H2O,反應(yīng)生成了CO2和ClO2,CO2對ClO2起到了稀釋作用,提高了生產(chǎn)的安全性能,因此該新方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)中生成的CO2對ClO2起到了稀釋作用,提高了生產(chǎn)的安全性能,故答案為:2NaClO3 +H2C2O4+H2SO4 = 2ClO2↑+CO2↑+2H2O;反應(yīng)中生成的CO2對ClO2起到了稀釋作用,提高了生產(chǎn)的安全性能。
⑵由于NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出的晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl,因此用38℃—60℃的溫水洗滌,故答案為:用38℃—60℃的溫水洗滌。
⑶根據(jù)方程式得出關(guān)系
解得x = 0.00125mol,則12.5g樣品中NaClO2的物質(zhì)的量0.00125mol×100 = 0.125 mol,其產(chǎn)品NaClO2的純度,故答案為:90.5%。
⑷①酸性條件下NaClO2溶液要發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cl-和ClO2,其用離子方程式為5ClO2-+ 4H+ =4ClO2 + Cl-+ 2H2O,故答案為:5ClO2-+ 4H+ =4ClO2 + Cl-+ 2H2O。
②pH=5時,根據(jù)圖像可以得出NaClO2溶液中c(HClO2) > c(ClO2-) > c(ClO2),根據(jù)第①問在酸性條件下得到ClO2和Cl-的比例關(guān)系,c(Cl-) < c(ClO2),因此四種含氯微粒的濃度由大到小的順序是c(HClO2) > c(ClO2-) > c(ClO2) > c(Cl-)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè),不僅僅是體現(xiàn)環(huán)保理念,重要依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和充分考慮經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,如圖是某企業(yè)設(shè)計(jì)的硫酸-磷銨-水泥聯(lián)產(chǎn),海水-淡水多用,鹽-熱-電聯(lián)產(chǎn)生三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖。根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問題:
(1)從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在______
A西部山區(qū) B沿海地區(qū) C發(fā)達(dá)城市 D東北內(nèi)陸
(2)該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質(zhì)的輸送,請分別寫出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式:①______、②______、③______、④______、⑤______。
(3)沸騰爐發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______;磷肥廠的主要產(chǎn)品是普鈣,其主要成分是______(填化學(xué)式)。
(4)熱電廠的冷卻水是______,該流程中濃縮鹽水除提取鹽以外還可提取的物質(zhì)有______(寫出一種即可)。
(5)根據(jù)現(xiàn)代化工廠沒計(jì)理念請?zhí)岢龈郀t煉鐵廠廢氣、廢渣及多余熱能的利用設(shè)想。______,______(寫出兩點(diǎn)即可)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】部分被氧化的Fe-Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.92 g,經(jīng)如下處理:
下列說法正確的是①濾液A中的陽離子為Fe2+、Fe3+、H+ ;②樣品中氧元素的物質(zhì)的量為0.03 mol;③溶解樣品的過程中消耗硫酸的總物質(zhì)的量為0.04 mol;④V=224;⑤V=336。
A. ①③④ B. ②③④ C. ②③⑤ D. ①③⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,用1.0mol·L-1的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液,所得溶液的pH和所用NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,則原H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度及完全反應(yīng)后溶液的體積(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化)分別是( )
A.1.0mol·L-1,20mLB.0.5mol·L-1,40mL
C.0.5mol·L-1,80mLD.1.0mol·L-1,80mL
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】圖為實(shí)驗(yàn)室從海帶中提取碘單質(zhì)的流程示意圖,判斷下列說法錯誤的是( )
A. 步驟①需要用到蒸發(fā)皿 B. 步驟③需要過濾裝置
C. 步驟⑤需要用到分液漏斗 D. 步驟⑥需要蒸餾裝置
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入適量氯氣,溶液中各種離子的物質(zhì)的量變化如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.線段AB代表Fe2+物質(zhì)的量的變化情況
B.線段BC代表Fe3+物質(zhì)的量的變化情況
C.線段DE所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=1∶2∶3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是
A. 霧和霾的分散劑相同
B. 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨
C. NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑
D. 霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料,工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=__________(用K1、K2表示)
(2)反應(yīng)③的ΔS__________0(填“>”、“<”);反應(yīng)③的ΔH__________0(填“>”、“<”)
(3)500℃時測得反應(yīng)③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時V正__________V逆(填“>”、“=”或“<”)
Ⅱ.一定條件下,在容積為2L的密閉容器中充入lmolCO與2molH2合成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:
(1)p1__________p2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)該反應(yīng)達(dá)到平衡時,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是CO____________H2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)若100℃P1時達(dá)平衡所用的時間為5min,則從開始到平衡這段時間用H2表示的速率為_______________________。
(4)該甲醇合成反應(yīng)在A點(diǎn)的平衡常數(shù)K=___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一體積可變密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:
下列說法正確的是
A.m<n
B.Q<0
C.溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D.體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動
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