【題目】二氧化氯(ClO2)是極易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的黃綠色氣體,沸點為11℃,可用于處理含硫廢水。某小組在實驗室中探究ClO2與Na2S的反應(yīng)。請回答下列問題:
(1)ClO2的制備(已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4)
①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
②欲收集一定量的ClO2,選擇上圖中的裝置,其連接順序為a______(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(2)ClO2與Na2S的反應(yīng)
將上述收集到的ClO2用N2稀釋以增強其穩(wěn)定性,并將適量的稀釋后的ClO2通入上圖所示裝置中充分反應(yīng),得到無色澄清溶液。一段時間后,通過下列實驗探究Ⅰ中反應(yīng)的產(chǎn)物。__
④ClO2與Na2S的反應(yīng)的離子方程式為__________。用于處理含硫廢水時,ClO2相對于Cl2的優(yōu)點是________(任寫一條)。
【答案】Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O g→h→b→c→e→f→d ①SO2②有白色沉淀 ③加入足量稀硝酸酸化的AgNO3溶液 8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+ ClO2除硫效果徹底,氧化產(chǎn)物硫酸根穩(wěn)定;ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不會產(chǎn)生二次污染,均被還原為Cl-時,二氧化氯得到的電子數(shù)是氯氣的2.5倍(答案合理即可)
【解析】
根據(jù)物質(zhì)的制備和收集流程分析解答;根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化書寫離子及化學(xué)反應(yīng)方程式。
(1)①裝置 A 中Cu與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫,化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;
②二氧化硫從a進入裝置B中反應(yīng),為防止倒吸,故應(yīng)在B之前有安全瓶,則a→g→h,為反應(yīng)充分,再連接B裝置中的b,二氧化氯沸點較低,在D中進行冰水浴收集,為了充分冷卻,便于收集,連接e,最后用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫,防止污染空氣,連接順序為:a→g→h→b→c→e→f→d;
故答案為:g→h→b→c→e→f→d;
(2)將適量的稀釋后的 ClO2 通入如圖所示裝置中充分反應(yīng),得到無色澄清溶液,①取少量I中溶液于試管甲中,滴加品紅溶液和鹽酸,品紅始終不褪色,說明溶液中無SO2生成;
故答案為:SO2;
②另取少量I中溶液于試管乙中,加入Ba(OH)2溶液,振蕩,結(jié)論為有SO42-生成,硫酸根與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀;
故答案為:白色沉淀;
③結(jié)論為有Cl-生成,有白色沉淀生成,氯化銀為不溶于酸的白色沉淀,檢驗氯離子的操作為:繼續(xù)在試管乙中滴加Ba(OH)2溶液至過量,靜置,取上層清液于試管丙內(nèi)加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀溶液;
故答案為:加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀溶液;
④由上述分析可知ClO2 與 Na2S 反應(yīng)有氯離子、硫酸根離子生成,發(fā)生的離子方程式為:8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+;用于處理含硫廢水時,ClO2相對于Cl2的優(yōu)點是ClO2除硫效果徹底,氧化產(chǎn)物硫酸根穩(wěn)定; ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不會產(chǎn)生二次污染,均被還原為Cl-時,二氧化氯得到的電子數(shù)是氯氣的2.5倍;
故答案為:8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+;ClO2除硫效果徹底,氧化產(chǎn)物硫酸根穩(wěn)定; ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不會產(chǎn)生二次污染,均被還原為Cl-時,二氧化氯得到的電子數(shù)是氯氣的2.5倍。
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【題目】下列離子組合中,能大量共存的是
A. Cu2+、Mg2+、OH-、SO42- B. H+、Ag+、Cl-、NO3-
C. Na+、K+、SO42-、Cl- D. Ba2+、H+、Cl-、CO32-
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【題目】50mL0.50 mol·L-1的鹽酸與50mL0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗序號 | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度t2/℃ | |
鹽酸 | NaOH溶液 | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.1 | 23.2 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.4 |
3 | 20.5 | 20.6 | 23.6 |
近似認(rèn)為0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1HCl溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J·g-1·℃-1。
請回答下列問題:從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是________,燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_____________。大燒杯上如不蓋硬紙板,則求得的中和熱數(shù)值_______(填“偏大” “偏小”或“無影響”)。則中和熱ΔH=________(取小數(shù)點后一位)。
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【題目】在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時,一定達到平衡的標(biāo)志是( )
①體系的溫度不再改變 ②體系的壓強不再改變
③各組分的濃度不再改變 ④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變
⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
⑥單位時間內(nèi)m mol A發(fā)生斷鍵反應(yīng),同時p mol C也發(fā)生斷鍵反應(yīng)
A. ③④⑤⑥B. ①③④⑥C. ②③④⑥D. ①③④⑤
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【題目】把在空氣中久置的鋁片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的燒杯中,該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率v與反應(yīng)時間t可用如圖坐標(biāo)曲線來表示。下列推論錯誤的是( )
A. O~a段不產(chǎn)生氫氣是因為表面的氧化物隔離了鋁和硫酸溶液
B. b~c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因之一是溫度升高
C. t>c時產(chǎn)生氫氣的速率降低主要是因為溶液中c(H+)降低
D. t=c時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
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【題目】在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時,反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志是( )
②體系溫度不再改變
③各組分的濃度不再改變
④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變
⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
⑥單位時間內(nèi)m mol A斷鍵反應(yīng),同時p mol C也斷鍵反應(yīng)
⑦體系的密度不再變化
A.③④⑤⑥ B.②③④⑥
C.①③④⑤ D.③④⑥⑦
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【題目】根據(jù)下圖海水綜合利用的工業(yè)流程圖,判斷下列說法正確的是( )
已知:MgCl2·6H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl氣體等。
A. 除去粗鹽中雜質(zhì)(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入的藥品順序為:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸
B. 在過程②中將MgCl2·6H2O灼燒即可制得無水MgCl2
C. 從能量角度來看,氯堿工業(yè)中的電解飽和食鹽水是一個將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程
D. 從第③步到第⑤步的目的是為了濃縮富集溴
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【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。請回答下列問題
I. (1)下列說法正確的是________ .
a.XY2和WY2都能溶子水生成對應(yīng)的酸
b.Q的含氧酸的酸性比X的含氧酸的酸性強
c.X的最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于W的最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
d.依據(jù)將NaOH溶液分別滴入MgO2、ZQ3溶液中的反應(yīng)現(xiàn)象可比較Mg和Z金屬性的強弱
Ⅱ. QY2是國際上公認(rèn)的高效消毒滅菌劑。
(2)實驗室中利用KQY3和亞硫酸鈉在硫酸存在下制備QY2。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用單線橋標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________________。
(3)自來水廠常用QY2對飲用水進行消毒,處理后的水中要求QY2的濃度在0.10~0.80mg·L-1之間。碘量法可以檢測水中QY2的濃度,步驟如下:
操作I :取一定體積的水樣,加入一定量的碘化鉀,再用NaOH溶液調(diào)至中性,并加入淀粉溶液,溶液變藍。
操作Ⅱ:再加入一定量的Na2S2O3溶液。(己知:2S2O32-+I2 = S4O62-+2I-)。
操作Ⅲ:然后再加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1~3。
操作時,不同pH環(huán)境中Q元素粒子種類及化合價如圖所示:
①操作I中反應(yīng)的離子方程式是_______________________。
②確定操作II完全反應(yīng)的現(xiàn)象是___________________________。
③在操作Ⅲ過程中,溶液又呈藍色,反應(yīng)的離子方程式是_________________。
④若水樣的體積為1.0L,在操作II中消耗了1.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10mL,則水樣中QY2的濃度是__________mol·L-1(精確到0.01)。
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