【題目】二氧化氯(ClO2)可用于自來(lái)水消毒。以粗鹽為原料生產(chǎn)C1O2的工藝主要包括:①粗鹽精制;②電解微酸性NaC1溶液;③C1O2的制取。工藝流程如圖:

提供的試劑:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液

1)粗食鹽水中含有Ca2+Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。除雜操作時(shí),往粗鹽水中先加入過量的試劑X,選出試劑X所代表的試劑,按滴加順序依次為是__(填化學(xué)式)。

2)上述過程中,將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成C1O2。電解時(shí)生成的氣體B___:電解時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為__。反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為___。

3ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):

步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00mL,稀釋成100mL試樣。

步驟2:量取V1mL試樣加入到錐形瓶中,調(diào)節(jié)試樣的pH2.0,加入足量的KI晶體,搖勻,在暗處?kù)o置30分鐘。(已知ClO2+I+H+ I2+Cl+H2O未配平)

步驟3:以淀粉溶液作指示劑,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)

①準(zhǔn)確量取10.00mLClO2溶液的玻璃儀器是__

②上述步驟3中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___。

③若實(shí)驗(yàn)中使用的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分因被氧氣氧化而變質(zhì),則實(shí)驗(yàn)結(jié)果__(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)

④根據(jù)上述步驟可計(jì)算出原C1O2溶液的濃度為__mol·L-1(用含字母的代數(shù)式表示)。

【答案】BaCl2、NaOHNa2CO3(Na2CO3放在BaCl2后面) H2 C16e+3H2O=ClO3+6H+ 2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+2NaCl+2H2O+Cl2 酸式滴定管 溶液藍(lán)色恰好消失,且30s內(nèi)不恢復(fù)原色 偏高

【解析】

1)對(duì)粗鹽溶液中的鈣離子、鎂離子、硫酸根離子等雜質(zhì)離子除去的過程,根據(jù)除雜不引入新雜質(zhì)為原則,用氯化鋇除去硫酸根離子,用碳酸鈉除去鈣離子和過量的鋇離子,用氫氧化鈉除去鎂離子,需要注意的是碳酸鈉溶液要最后再加入,否則過量的鋇離子無(wú)法除去,對(duì)于氫氧化鈉試劑,可以先加也可以后加,對(duì)除去其他雜質(zhì)離子無(wú)影響,因此沉淀劑的加入順序?yàn)?/span>NaOHBaCl2、Na2CO3,也可以BaCl2、NaOHNa2CO3;

答案為:BaCl2、NaOH、Na2CO3(Na2CO3放在BaCl2后面)。

2)將食鹽水在特定條件下電解得到氯酸鈉,氯元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為+5價(jià),失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),該過程在電解池陽(yáng)極完成,電極反應(yīng)式為:C16e+3H2O=ClO3+6H+;陰極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),水在陰極得電子生成氫氧根放出氫氣;反應(yīng)為電解得到的氯酸鈉與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成C1O2,根據(jù)電子得失守恒,物料守恒,化學(xué)方程式為:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+2NaCl+2H2O+Cl2

答案為:H2;C16e+3H2O=ClO3+6H+; 2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+2NaCl+2H2O+Cl2

3)①進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn),需要使用酸堿滴定管,酸式滴定管用來(lái)盛放酸性或氧化性溶液,堿式滴定管控制液體的活塞是橡膠,易被氧化,一般用來(lái)盛放堿性溶液;ClO2具有氧化性,應(yīng)盛放在酸式滴定管中;

答案為:酸式滴定管。

②以淀粉溶液作指示劑,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),根據(jù)已知反應(yīng)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,加入最后一滴Na2S2O3溶液,藍(lán)色恰好消失,且30s內(nèi)不恢復(fù)原色;

答案為:加入最后一滴Na2S2O3溶液,藍(lán)色恰好消失,且30s內(nèi)不恢復(fù)原色。

③若實(shí)驗(yàn)中使用的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分因被氧氣氧化而變質(zhì),Na2S2O3的濃度會(huì)降低,滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積增大,根據(jù),則實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)偏高;

答案為:偏高。

④用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL ,根據(jù)反應(yīng)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-, 2ClO2+10I+8H+=5I2+2Cl+4H2O可知,2ClO2~5I2~ 10S2O32-,nS2O32-=cV2×10-3mol則所以V1mLClO2的溶液中含有的ClO2的物質(zhì)的量為2cV2×10-4mol,則10mL的原溶液含有ClO2的物質(zhì)的量為:2cV2×10-4mol××10-2mol,所以原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為:mol/L;

答案為:。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】將等體積混合的NONO2氣體充滿試管后倒立在水槽中,再通入一定量的氧氣,溶液充滿整個(gè)試管,則原混合氣體與氧氣的體積比是( )

A.23B.32C.35D.21

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【題目】一定溫度下,2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g).反應(yīng)過程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。下列說(shuō)法正確的是(

n/mol

t/min

n(A)

n(B)

n(C)

0

2.0

2.4

0

5

0.9

10

1.6

15

1.6

A.平衡狀態(tài)時(shí),c(C)=0.6mol/LB.該反應(yīng)在10min后才達(dá)到平衡

C.05minA表示的平均反應(yīng)速率為0.06molL-1min-1D.物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率為20%

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【題目】鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下:

注:SiO2堿溶時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。

(1)“堿溶時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_____________________

(2)過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (增大”、“不變減小”)。

(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽(yáng)極的石墨易消耗,原因是___________。

(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_____________________,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為____________。

(5)鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是_____________________。

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【題目】石油裂解可以得到乙烯、丙烯等小分子烴,它們是常見的有機(jī)化工原料。下圖是以丙烯為原料合成有機(jī)物I的流程。

已知:

i.Claisen酯縮合:

ii. (②比①反應(yīng)快)

iii.,(R、R'代表烴基)

回答下列問題:

(1)C的名稱為_____________。Ⅰ中所含官能團(tuán)的名稱為______________________

(2)B→C的反應(yīng)類型是_______________。F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________________

(3)D→E的化學(xué)方程式為___________________________。

(4)由F到H過程中增加一步先生成G再生成H的目的是__________________________。

(5)化合物K與E互為同分異構(gòu)體,已知1molK能與2mol金屬鈉反應(yīng),則K可能的鏈狀穩(wěn)定結(jié)構(gòu)有_______種(兩個(gè)一OH連在同一個(gè)碳上不穩(wěn)定:一OH連在不飽和的雙鍵碳、叁鍵碳不穩(wěn)定),其中核磁共振氫譜有三組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________。(任寫一種)

(6)完成下列以苯乙烯為原料,制備的合成路線(其他試劑任選) _____________

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【題目】已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ,且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1mol H-O鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ,則氫氣中1mol H-H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為

A.920 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJ

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【題目】電解質(zhì)水溶液中存在電離平衡、水解平衡、溶解平衡,請(qǐng)回答下列問題。

1)已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表:

弱酸

CH3COOH

HCN

H2CO3

電離常數(shù)(25)

Ka = 1.8×10-5

Ka=4.3×l0-10

Ka1=5.0×l0-7 Ka2=5.6×l0-11

0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,c(CN-)______c(HCO3-)(“>”、“<”“=”)

②常溫下,物質(zhì)的量濃度相同的三種溶液:ACH3COONa BNaCN CNa2CO3,其pH由大到小的順序是________(填編號(hào))。

③將少量CO2通入NaCN溶液,反應(yīng)的離子方程式是__________。

④室溫下,-定濃度的CH3COONa溶液pH=9,用離子方程式表示溶液呈堿性的原因是______,溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH) =________。

2)某溫度下, PH=3的鹽酸中[OH-]=10-9 mol/L. 該溫度下, PH=2H2SO4PH=11NaOH混合后PH變?yōu)?/span>9,則硫酸與氫氧化鈉的體積比為______.

3)室溫下,用0.100 mol/L鹽酸溶液滴定20.00mL 0.l00mol/L 的某氨水溶液,滴定曲線如圖所示(橫坐標(biāo)為鹽酸的體積)。

d點(diǎn)所示的溶液中離子濃度由大到小的順序依次為_____。

b點(diǎn)所示的溶液中c(NH4+)c(NH3·H2O)=______(寫出準(zhǔn)確數(shù)值)。

4)在SO2溶于水形成的二元弱酸溶液中,含S元素的某微粒占所有含S元素微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如下圖所示,該微粒的化學(xué)式為_______;該二元弱酸的一級(jí)電離常數(shù)為Ka1,則pKa1=-lgKa1____

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【題目】某反應(yīng)由兩步反應(yīng)ABC構(gòu)成,它的反應(yīng)能量曲線如圖所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有關(guān)敘述不正確的是( )

A. A→C的反應(yīng)為放熱反應(yīng) B. 穩(wěn)定性C>A>B.

C. A→C的反應(yīng)中,H=(E2+E4)-(E1+E3) D. 加入催化劑不會(huì)改變反應(yīng)的焓變

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【題目】高錳酸鉀是中學(xué)化學(xué)常用的試劑。主要用于防腐、化工、制藥等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的流程如下:

1)實(shí)驗(yàn)室熔融二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀時(shí)應(yīng)選擇____________________________

a.普通玻璃坩堝 b.石英坩堝 c.陶瓷坩堝 d.鐵坩堝

2)第一步熔融時(shí)生成K2MnO4的化學(xué)方程式:______________________________________

3)操作Ⅰ中根據(jù)KMnO4K2CO3兩物質(zhì)在____________ (填性質(zhì))上的差異,采用濃縮結(jié)晶、趁熱過濾得到KMnO4。趁熱過濾的原因是______________________________________

4)反應(yīng)b是電解法制備KMnO4,其裝置如圖所示,a____________(陽(yáng)”),中間的離子交換膜是_____ (陽(yáng)”)離子交換膜。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為____________

5)取反應(yīng)b后的電解液,加硫酸溶解后,用0.1000mol ·L1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗250.0mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,則電解后溶液中的KMnO4的質(zhì)量是_________g。

6)兩種途徑的制備方法,途徑1與途徑2理論產(chǎn)率之比為_________

7KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是________(填標(biāo)號(hào))

a.雙氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75%酒精 d.苯酚

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