【題目】二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑,而且與Cl2相比不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物。已知: ClO2濃度過高或受熱易分解,甚至?xí)ā,F(xiàn)有下列制備ClO2的方法:
(1)方法一:氧化法
可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備,反應(yīng)原理為5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O。
①該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是_______________________。
②研究表明:若反應(yīng)開始時鹽酸濃度較大,則氣體產(chǎn)物中有Cl2,用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl2的原因__________________________________________________。
(2)方法二:草酸還原法
在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)還原氯酸鈉的方法來制備ClO2
①寫出制備ClO2的離子方程式:__________________________________________;
②與電解法相比,用草酸還原法制備ClO2的特點是____________________,提高了生產(chǎn)、儲存及運輸過程的安全性。
(3)已知: ClO2被I-還原為ClO2-、Cl-的轉(zhuǎn)化率與溶液pH 的關(guān)系如圖所示。當(dāng)pH<2.0 時,ClO2-也能被I- 完全還原為Cl-。反應(yīng)生成的I2與Na2S2O3 反應(yīng)的方程式: 2Na2S2O3+ I2= Na2S4O6 + 2NaI。用ClO2消毒的飲用水中含有ClO2、ClO2-。測定飲用水中ClO2、ClO2-的含量,分兩步進(jìn)行:
①用紫外分光光度法測得水樣中ClO2的含量為a mol/L。
②用滴定法測量ClO2-的含量。請完成相應(yīng)的實驗步驟:
步驟1: 準(zhǔn)確量取V mL 上述水樣加入錐形瓶中。
步驟2: 調(diào)節(jié)水樣的pH小于2。
步驟3: 加入足量的KI 晶體,充分反應(yīng)。
步驟4: 加入少量淀粉溶液,用c mol/L Na2S2O3 溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3 溶液V1 mL。
根據(jù)上述分析數(shù)據(jù),測得該飲用水中ClO2-的濃度為___________mol/L( 用含字母的代數(shù)式表示)。
【答案】1∶4 4H++ClO2-+3Cl-=2Cl2↑+2H2O 2ClO3 - + H2C2O4+ 2H+ =2ClO2↑ + 2CO2↑ + 2H2O 生成的CO2對ClO2起到稀釋作用
【解析】
(1)5NaClO2+4HCl═5NaCl+4ClO2↑+2H2O中,Cl元素的化合價由+3降低為-1價,+3價升高為+4價,①1molNaClO2得到電子與4molNaClO2失去電子相等;
②反應(yīng)開始時鹽酸濃度較大,則氣體產(chǎn)物中有Cl2,發(fā)生氧化還原反應(yīng);
(2) ①在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)還原氯酸鈉的方法來制備ClO2時,同時還會生成二氧化碳和水;
②電解法產(chǎn)生的ClO2濃度過高,當(dāng)ClO2濃度過高或受熱易分解,甚至?xí),?jù)此分析;
(3)步驟4是Na2S2O3滴定溶液中I2,步驟2需要調(diào)節(jié)pH使ClO2將I氧化為I2;由電子轉(zhuǎn)移守恒可得:2ClO25I2,計算ClO2氧化生成I2的物質(zhì)的量,根據(jù)2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,計算溶液中I2總物質(zhì)的量,再計算ClO2氧化生成的I2的物質(zhì)的量,由電子轉(zhuǎn)移守恒可得:ClO22I2,計算ClO2的物質(zhì)的量,進(jìn)而計算其濃度。
(1)①1mol NaClO2得到電子與4mol NaClO2失去電子相等,則該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1:4,故答案為:1:4;
②若反應(yīng)開始時鹽酸濃度較大,則氣體產(chǎn)物中有Cl2,用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl2的原因為4H++ClO2-+3Cl-=2Cl2↑+2H2O,故答案為:4H++ClO2-+3Cl-=2Cl2↑+2H2O;
(2) ①在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)還原氯酸鈉的方法來制備ClO2時,同時還會生成二氧化碳和水,離子方程式為:2ClO3 - + H2C2O4+ 2H+ =2ClO2↑ + 2CO2↑ + 2H2O,故答案為:2ClO3 - + H2C2O4+ 2H+ =2ClO2↑ + 2CO2↑ + 2H2O;
②電解法產(chǎn)生的ClO2濃度過高,當(dāng)ClO2濃度過高或受熱易分解,甚至?xí),而用草酸還原法制備ClO2時,生成的CO2對ClO2起到稀釋作用,提高了生產(chǎn)安全性,故答案為:生成的CO2對ClO2起到稀釋作用;
(3) VmL溶液中,ClO2的物質(zhì)的量為=V×103L×amol/L=aV×103mol,由電子轉(zhuǎn)移守恒可得:2ClO25I2,ClO2氧化生成I2的物質(zhì)的量=2.5aV×103mol,消耗Na2S2O3的物質(zhì)的量=V1×103L×cmol/L=cV1×103mol,由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,溶液中I2總物質(zhì)的量=0.5cV1×103mol,ClO2氧化生成的I2的物質(zhì)的量=0.5cV1×103mol2.5aV×103mol=(0.5cV12.5aV)×103mol,由電子轉(zhuǎn)移守恒可得:ClO22I2,則ClO2的物質(zhì)的量=×(0.5cV12.5aV)×103mol,故,
故答案為:。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的防腐劑。某化學(xué)興趣小組設(shè)計如圖所示裝置(省略夾持裝置)制備NaNO2并探究其性質(zhì)。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;
②NaNO2易被空氣氧化,NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3-;
③HNO2為弱酸,室溫下存在反應(yīng)3HNO2=HNO3+2NO+H2O。
回答下列問題:
(1)裝置E中盛放銅片的儀器名稱是_____,檢査裝置E氣密性的方法是_____。
(2)上述實驗裝置中,依次連接的合理順序為h-_____。
(3)裝置D中酸性KMnO4溶液的作用是_____(用離子方程式表示)。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,取適量產(chǎn)品溶于稀硫酸中,觀察到的實驗現(xiàn)象為_____。
(5)測定深水井中亞硝酸鈉含量:取1000mL水樣于錐形瓶中,立即加入50.00mL0.001mol/L酸性高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后用0.001mol·L-1草酸鈉溶液滴定剩余的高錳酸鉀,終點時消耗草酸鈉溶液115.00mL。則水中NaNO2的含量為_____mg·L-1。若所取樣品在空氣中放置時間過長,則測定結(jié)果_____(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
有關(guān)反應(yīng)如下:
5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物F是一種藥物合成的中間體,F的一種合成路線如下:
已知:
回答下列問題:
(1)的名稱為____。
(2)D中含氧官能團(tuán)的名稱為____。
(3)B→C的反應(yīng)方程式為____。
(4)D→E的反應(yīng)類型為____。
(5)C的同分異構(gòu)體有多種,其中苯環(huán)上連有—ONa、2個—CH3的同分異構(gòu)體還有____種,寫出核磁共振氫譜為3組峰,峰面積之比為6:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____。
(6)依他尼酸鈉()是一種高效利尿藥物,參考以上合成路線中的相關(guān)信息,設(shè)計以 為原料(其他原料自選)合成依他尼酸鈉的合成路線。________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】均為0.1 mol/L、體積均為V0的HX、HY,分別加水稀釋至體積V,pH隨lg的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是
A.a、b兩點的溶液中:c(X-)=c(Y-)
B.相同溫度下,電離常數(shù)K(HX):d>a
C.溶液中水的的電離程度:d>c>b>a
D.lg=2時,若同時微熱兩種液體(不考慮揮發(fā)),則減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】連二次硝酸(H2N2O2)是一種二元酸。常溫下,向10 mL 0.01 mol·L-1的H2N2O2溶液中滴加0.01 mol·L-1的NaOH溶液,測得H2N2O2溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是
A.由a點到n點水的電離程度依次增大
B.a點時,c(H2N2O2)>c(Na+)
C.m點時,c(OH-)+c(N2O22-)=c(H2N2O2)+c(H+)
D.m點到n點,比值不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由下列實驗現(xiàn)象一定能得出相應(yīng)結(jié)論的是
選項 | A | B | C | D |
裝置或操作 | 取兩支試管各加入4 mL 0.01 mol/L的草酸溶液,分別滴加2 mL 0.1 mol/L、0.2 mol/L的高錳酸鉀溶液 | 向分別盛有5 mL 0.1 mol/L的硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加5 mL 0.1 mo/L的硫酸溶液,一段時間后,分別放在冷水和熱水中。 | ||
現(xiàn)象 | 褪色并觀察褪色的時間 | 左邊棉球變黃,右邊棉球變藍(lán) | 試管中先出現(xiàn)淡黃色固體,后出現(xiàn)黃色固體 | 試管中液體變渾濁且熱水中首先出現(xiàn)渾濁 |
結(jié)論 | 其他條件不變時,反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快 | 氧化性:Cl2>Br2>I2 | 溶解度:AgCl>AgBr>AgI | 不能說明溫度越高,速率越快 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋼鐵防腐方法有許多種,如圖是其中的一種方法,描述正確的是( )
A.如圖所示是犧牲陽極的陰極保護(hù)法
B.鐵閘門作陰極,發(fā)生還原反應(yīng)
C.電子流向:a→鐵閘門,輔助電極→b
D.輔助電極上的反應(yīng):O2+2H2O+4e=4OH﹣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列,可形成密置層和非密置層,在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中,A屬于________層,配位數(shù)是________;B屬于________層,配位數(shù)是________。
(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積,得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞,它被稱為簡單立方堆積,在這種晶體中,金屬原子的配位數(shù)是________,平均每個晶胞所占有的原子數(shù)目是________。
(3)有資料表明,只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式,釙位于元素周期表的第________周期第__________族,元素符號是________,最外電子層的電子排布式是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有一烴A,能發(fā)生如圖所示的一系列轉(zhuǎn)化:
已知兩個E分子間可發(fā)生縮合反應(yīng)生成環(huán)狀化合物C6H8O4,試解答下列問題:
(1)寫出A和E的結(jié)構(gòu)簡式__、__。
(2)在反應(yīng)①﹣⑦屬于取代反應(yīng)的有__。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
反應(yīng)①__。
反應(yīng)④__。
反應(yīng)⑦__。
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