【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,在水中溶解度較大,遇酸放出ClO2,是一種高效的氧化劑和優(yōu)質(zhì)漂白劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。過(guò)氧化氫法制備NaClO2固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:

已知:

ClO2的熔點(diǎn)為-59℃、沸點(diǎn)為11℃,極易溶于水,遇熱水、見(jiàn)光易分解;氣體濃度較大時(shí)易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮?dú)獾葰怏w稀釋時(shí),爆炸性則降低。

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

請(qǐng)回答:

(1)按上圖組裝好儀器后,首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是____;裝置B的作用是___;冰水浴冷卻的主要目的不包括_(填字母)。

a.減少H2O2的分解 b.降低ClO2的溶解度 c.減少ClO2的分解

(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,寫(xiě)出三頸燒瓶中生成ClO2的化學(xué)方程式: ____。

(3)裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應(yīng)物外,還因?yàn)?/span>_____?諝獾牧魉龠^(guò)慢或過(guò)快都會(huì)影響NaClO2的產(chǎn)率,試分析原因:________

(4)該套裝置存在的明顯缺陷是_________。

(5)為防止生成的NaClO2固體被繼續(xù)還原為NaCl,所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是_(填字母)

A.過(guò)氧化鈉 B.硫化鈉 C.氯化亞鐵 D.高錳酸鉀

(6)mg NaClO3(s)最終制得純凈的n g NaClO2(s),則NaClO2的產(chǎn)率是_×100%

【答案】檢查裝置的氣密性 防止倒吸 b 2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2+O2+Na2SO4+2H2O NaClO2遇酸放出ClO2 空氣流速過(guò)慢時(shí),ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過(guò)高導(dǎo)致分解爆炸;空氣流速過(guò)快時(shí),ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產(chǎn)率下降 沒(méi)有處理尾氣 A (或其他合理答案)

【解析】

在裝置內(nèi),NaClO3H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應(yīng)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2+O2+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2O2的混合氣隨空氣排出進(jìn)入B裝置;B裝置的進(jìn)、出氣導(dǎo)管都很短,表明此裝置為防倒吸裝置,混合氣進(jìn)入C中,發(fā)生反應(yīng)2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔點(diǎn)低,遇熱水、見(jiàn)光易分解,所以應(yīng)使用冰水浴,以降低氣體的溫度;氣體濃度較大時(shí)易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮?dú)獾葰怏w稀釋時(shí),爆炸性則降低,則需控制氣體的流速不能過(guò)慢,但過(guò)快又會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不充分,吸收效率低。ClO2氣體會(huì)污染大氣,應(yīng)進(jìn)行尾氣處理。

(1)制取氣體前,為防漏氣,應(yīng)在組裝好儀器后,進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性;由以上分析知,裝置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷卻氣體,可減少H2O2的分解、減少ClO2的分解,ClO2為氣體,降溫有利于氣體的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案為:檢查裝置的氣密性;防止倒吸;b;

(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三頸燒瓶中NaClO3H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應(yīng)生成ClO2的化學(xué)方程式為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

(3)因?yàn)?/span>NaClO2遇酸會(huì)放出ClO2,所以裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應(yīng)物外,還因?yàn)?/span>NaClO2遇酸放出ClO2,加堿可改變環(huán)境,使NaClO2穩(wěn)定存在?諝獾牧魉龠^(guò)慢或過(guò)快都會(huì)影響NaClO2的產(chǎn)率,原因是:空氣流速過(guò)慢時(shí),ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過(guò)高導(dǎo)致分解爆炸;空氣流速過(guò)快時(shí),ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產(chǎn)率下降。答案為:NaClO2遇酸放出ClO2;空氣流速過(guò)慢時(shí),ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過(guò)高導(dǎo)致分解爆炸;空氣流速過(guò)快時(shí),ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產(chǎn)率下降;

(4) ClO2氣體會(huì)污染大氣,應(yīng)進(jìn)行尾氣處理,所以該套裝置存在的明顯缺陷是沒(méi)有處理尾氣。答案為:沒(méi)有處理尾氣;

(5)A.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng),可生成H2O2NaOH,其還原能力與H2O2相似,A符合題意;

B.硫化鈉具有強(qiáng)還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,B不合題意;

C.氯化亞鐵具有較強(qiáng)還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,C不合題意;

D.高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,不能將NaClO2固體還原,D不合題意;

故選A。答案為:A;

(6)可建立如下關(guān)系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),從而得出NaClO2(s)的理論產(chǎn)量為:=g,NaClO2的產(chǎn)率是=×100%。答案為:(或其他合理答案)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】四種短周期元素在周期表中的位置如圖,其中只有M為金屬元素下列說(shuō)法不正確的是(

A. Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比X的弱

B. Z位于元素周期表中第二周期,第ⅥA

C. X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Z的弱

D. M的原子半徑比Y的原子半徑大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】大氣固氮(閃電時(shí)N2轉(zhuǎn)化為NO)和工業(yè)固氮(合成氨)是固氮的重要形式,下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值:

N2+O2 2NO

N2+3H22NH3

溫度

25℃

2000℃

25℃

400℃

K

3.84×1031

0.1

5×108

1.88×104

下列說(shuō)法正確的是

A.在常溫下,工業(yè)固氮非常容易進(jìn)行

B.人類(lèi)可以通過(guò)大規(guī)模模擬大氣固氮利用氮資源

C.大氣固氮與工業(yè)固氮的K值受溫度和壓強(qiáng)等的影響較大

D.大氣固氮是吸熱反應(yīng),工業(yè)固氮是放熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙酰苯胺是常用的醫(yī)藥中間體,可由苯胺與乙酸制備。反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
+CH3COOH +H2O

某實(shí)驗(yàn)小組分別采用以下兩種方案合成乙酰苯胺:

方案甲:采用裝置甲:在圓底燒瓶中加入5.0mL苯胺、7.4mL乙酸,加熱至沸,控制溫度計(jì)讀數(shù)100~105℃,保持液體平緩流出,反應(yīng)40 min后停止加熱即可制得產(chǎn)品。

方案乙:采用裝置乙:加熱回流,反應(yīng)40 min后停止加熱。其余與方案甲相同。

已知:有關(guān)化合物的物理性質(zhì)見(jiàn)下表:

化合物

密度(g·cm-3)

溶解性

熔點(diǎn)()

沸點(diǎn)()

乙酸

1.05

易溶于水,乙醇

17

118

苯胺

1.02

微溶于水,易溶于乙醇

6

184

乙酰苯胺

微溶于冷水,可溶于熱水,易溶于乙醇

114

304

請(qǐng)回答:

(1)儀器a的名稱(chēng)是_________

(2)分別從裝置甲和乙的圓底燒瓶中獲得粗產(chǎn)品的后續(xù)操作是____________

(3)裝置甲中分餾柱的作用是______________

(4)下列說(shuō)法正確的是__________

A.從投料量分析,為提高乙酰苯胺產(chǎn)率,甲乙兩種方案均采取的措施是乙酸過(guò)量

B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是方案甲的產(chǎn)率比方案乙的產(chǎn)率高

C.裝置乙中b處水流方向是出水口

D.裝置甲中控制溫度計(jì)讀數(shù)在118℃以上,反應(yīng)效果會(huì)更好

(5)甲乙兩方案獲得的粗產(chǎn)品均采用重結(jié)晶方法提純。操作如下:

①請(qǐng)選擇合適的編號(hào),按正確的操作順序完成實(shí)驗(yàn)(步驟可重復(fù)或不使用)

________________→過(guò)濾→洗滌→干燥

a冷卻結(jié)晶 b加冷水溶解 c趁熱過(guò)濾 d活性炭脫色 e加熱水溶解

上述步驟中為達(dá)到趁熱過(guò)濾的目的,可采取的合理做法是___________

②趁熱過(guò)濾后,濾液冷卻結(jié)晶。一般情況下,有利于得到較大的晶體的因素有_____

A.緩慢冷卻溶液 B.溶液濃度較高

C.溶質(zhì)溶解度較小 D.緩慢蒸發(fā)溶劑

③關(guān)于提純過(guò)程中的洗滌,下列洗滌劑中最合適的是_____________。

A.蒸餾水    B.乙醇   C5%Na2CO3溶液  D.飽和NaCl溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有常溫下pH2HCl溶液甲和pH2CH3COOH溶液乙,請(qǐng)根據(jù)下列操作回答問(wèn)題:

1)常溫下0.1mol·L1CH3COOH溶液加水稀釋過(guò)程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是_____

Ac(H) B c(H+)/c(CH3COOH) Cc(H)·c(OH)

2)取10mL的乙溶液,加入等體積的水,CH3COOH的電離平衡________(向左”“向右”)移動(dòng);另取10mL的乙溶液,加入少量無(wú)水醋酸鈉固體(假設(shè)加入固體前后溶液體積保持不變),待固體溶解后,溶液中的 c(H+)/c(CH3COOH) 比值將________(增大”“減小無(wú)法確定”)

3)取等體積的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和,則消耗NaOH溶液體積的大小關(guān)系為V()______(”“”)V()

4)已知25℃時(shí),下列酸的電離平衡常數(shù)如下:

化學(xué)式

CH3COOH

H2CO3

HClO

H2SO3

電離平衡常數(shù)

1.8×105

K14.3×107

K24.7×1011

3.0×108

K11.54×102

K21.02×107

①下列微?梢源罅抗泊娴氖______填字母。

a.CO32-、HSO3- b.HCO3-、HSO3-

c.SO32-HCO3- d.CO32- 、H2CO3

②寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式:

H2SO3Na2CO3(少量)_______________

室溫下,0.1 mol·LlKOH溶液滴10.00mL 0.10 mol·Ll H2C2O4 (二元弱酸)溶液,所得滴定曲線如圖(混合溶液的體積可看成混合前溶液的體積之和)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

5)點(diǎn)④所示溶液中:c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4)+c(C2O42)_____mol/L。點(diǎn)⑤所示的溶液中各離子濃度的大小順序_____

6)草酸晶體(H2C2O4·2H2O)為無(wú)色,某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其純度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:稱(chēng)取mg草酸晶體于錐形瓶中,加水完全溶解用cmol·L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,則達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是_______;該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________;滴定過(guò)程中消耗VmLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,草酸晶體純度為________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某研究小組用如圖裝置進(jìn)行SO2FeCl3溶液反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已略去)。

(1)通入足量SO2時(shí)C中觀察到的現(xiàn)象為_____________________________。

(2)根據(jù)以上現(xiàn)象,該小組同學(xué)認(rèn)為SO2FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。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____________。

(3)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.濃硫酸    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】分子組成為C9H12苯的同系物,已知苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,下列說(shuō)法中正確

A.該有機(jī)物不能發(fā)生加成反應(yīng),但能發(fā)生取代反應(yīng)

B.該有機(jī)物不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但能使溴水褪色

C.該有機(jī)物分子中的所有原子可能在同一平面上

D.該有機(jī)物的一溴代物最多有6種同分異構(gòu)體

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】兩氣體A、B分別為0.6mo10.5mo1,在0.4L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A+BmC+2D(C、D均為氣態(tài)物質(zhì)),經(jīng)5min后達(dá)到平衡,此時(shí)C0.2mo1,在此時(shí)間內(nèi)D的平均反應(yīng)速率為0.1mo1L-1min-1,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )

A.平衡時(shí)反應(yīng)混合物總物質(zhì)的量為1mo1

B.B的轉(zhuǎn)化率為20%

C.A的平均反應(yīng)速率為0.15mo1L-1min-1

D.m值為2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鈹銅是力學(xué)、化學(xué)綜合性能良好的合金,廣泛應(yīng)用于制造高級(jí)彈性元件。以下是從某廢舊銨銅元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeSSiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的流程。

已知:

Ⅰ.鈹、鋁元素處于周期表中的對(duì)角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似

Ⅱ.常溫下:Ksp[CuOH2]=2.2×10-20Ksp[FeOH3]=4.0×10-38,Ksp[MnOH2]=2.1×10-13

(1)濾渣B的主要成分為______(填化學(xué)式);

(2)寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ中含鈹化合物與過(guò)量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式______

(3)MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,寫(xiě)出反應(yīng)Ⅱ中CuS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______,若用濃HNO3溶解金屬硫化物缺點(diǎn)是______(任寫(xiě)一條);

(4)BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是______。

(5)溶液D中含cCu2+=2.2molL-1、cFe3+=0.008molL-1cMn2+=0.01molL-1,逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH可依次分離首先沉淀的是______(填離子符號(hào)),為使銅離子開(kāi)始沉淀,常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于______;

(6)取鈹銅元件1000g,最終獲得Be的質(zhì)量為72g,則Be的產(chǎn)率是______

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