2.發(fā)生反應(yīng)的條件要適宜.反應(yīng)的安全系數(shù)要高.反應(yīng)步驟盡可能少而簡(jiǎn)單. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2—3H2O。

②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。

(1)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是                                  。

(2)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                       

吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高,否則會(huì)發(fā)生反應(yīng),其方程式為:              。

(3)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定,所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量,判斷NaOH是否過量的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法是__                               __。

(4)ClO2和氯氣均能將電鍍廢水中的CN氧化為無毒物質(zhì),自身被還原為Cl,處理含CN相同量的電鍍廢水所需氯氣的物質(zhì)的量是ClO2             倍。

 

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亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2—3H2O。
②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。
(1)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是                                 。
(2)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                       。
吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高,否則會(huì)發(fā)生反應(yīng),其方程式為:             
(3)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定,所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量,判斷NaOH是否過量的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法是__                              __。
(4)ClO2和氯氣均能將電鍍廢水中的CN氧化為無毒物質(zhì),自身被還原為Cl,處理含CN相同量的電鍍廢水所需氯氣的物質(zhì)的量是ClO2            倍。

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草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。

(1)為證明濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,曾有教科書《化學(xué)反應(yīng)原理》設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取兩支試管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分別向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,記錄溶液褪色所需時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:      ;

預(yù)期現(xiàn)象是:

①溶液的顏色由      色變?yōu)?u>      色,

②其中加入      mol·L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。

然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不盡如人意。實(shí)驗(yàn)過程顏色復(fù)雜,且褪色先緩慢,后逐漸加快;最大的問題是草酸濃度大,反應(yīng)速率卻更慢。

本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡鳛檎n堂實(shí)驗(yàn)研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?適宜的條件是怎樣的?某校一研究小組對(duì)此進(jìn)行了探究。下面是他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分:

表1 試驗(yàn)安排及結(jié)果

實(shí)驗(yàn)

編號(hào)

A(KMnO4溶液濃度/mol·L-1

B(草酸溶液濃度/mol·L-1

C(硫酸溶液濃度/mol·L-1

褪色時(shí)間/s

1

3

3

1

336

2

1

2

3

82

3

3

1

3

76

4

1

3

2

133

5

2

3

3

102

6

3

2

2

156

7

2

2

1

300

8

2

1

2

115

9

1

1

1

200

 

應(yīng)用SPSS16.0對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,結(jié)果如下表

表2 各因素水平的數(shù)據(jù)處理結(jié)果

 

A(KMnO4溶液)

B(草酸溶液)

C(硫酸溶液)

濃度/mol·L-1

0.005

0.010

0.015

0.1

0.5

0.9

6

12

18

平均褪色時(shí)間/s

138.3

172.3

189.3

130.3

179.3

190.3

278.7

134.7

86.7

 

(2)由表2可知,三因素中,      的濃度(選填“A、B或C”,下空同)對(duì)反應(yīng)速率影響顯著,而      的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響不顯著。

(3)由表2可知,當(dāng)高錳酸鉀濃度為      mol·L-1、草酸濃度為      mol·L-1時(shí),反應(yīng)最快。即因素A、B的較適宜實(shí)驗(yàn)條件得以確定。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該小組同學(xué)繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應(yīng)速率的,測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

表3 不同硫酸濃度下的褪色時(shí)間

c(H2SO4)/mol·L-1

18

16

14

12

10

8

6

褪色時(shí)間/s

67

83

90

103

129

146

200

 

(4)根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)的合適時(shí)間,可選溶液的褪色時(shí)間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液,即此時(shí)硫酸的濃度為      mol·L-1      mol·L-1,這也有利于觀察這兩個(gè)反應(yīng)速率的差異。

結(jié)論:草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng),可作為課堂實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。

 

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草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。
(1)為證明濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,曾有教科書《化學(xué)反應(yīng)原理》設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取兩支試管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分別向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,記錄溶液褪色所需時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:     ;
預(yù)期現(xiàn)象是:
①溶液的顏色由     色變?yōu)?u>     色,
②其中加入     mol·L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。
然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不盡如人意。實(shí)驗(yàn)過程顏色復(fù)雜,且褪色先緩慢,后逐漸加快;最大的問題是草酸濃度大,反應(yīng)速率卻更慢。
本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡鳛檎n堂實(shí)驗(yàn)研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?適宜的條件是怎樣的?某校一研究小組對(duì)此進(jìn)行了探究。下面是他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分:
表1 試驗(yàn)安排及結(jié)果

實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
 
A(KMnO4溶液濃度/mol·L-1
 
B(草酸溶液濃度/mol·L-1
 
C(硫酸溶液濃度/mol·L-1
 
褪色時(shí)間/s
 
1
 
3
 
3
 
1
 
336
 
2
 
1
 
2
 
3
 
82
 
3
 
3
 
1
 
3
 
76
 
4
 
1
 
3
 
2
 
133
 
5
 
2
 
3
 
3
 
102
 
6
 
3
 
2
 
2
 
156
 
7
 
2
 
2
 
1
 
300
 
8
 
2
 
1
 
2
 
115
 
9
 
1
 
1
 
1
 
200
 
 
應(yīng)用SPSS16.0對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,結(jié)果如下表
表2 各因素水平的數(shù)據(jù)處理結(jié)果
 
 
A(KMnO4溶液)
 
B(草酸溶液)
 
C(硫酸溶液)
 
濃度/mol·L-1
 
0.005
 
0.010
 
0.015
 
0.1
 
0.5
 
0.9
 
6
 
12
 
18
 
平均褪色時(shí)間/s
 
138.3
 
172.3
 
189.3
 
130.3
 
179.3
 
190.3
 
278.7
 
134.7
 
86.7
 
 
(2)由表2可知,三因素中,     的濃度(選填“A、B或C”,下空同)對(duì)反應(yīng)速率影響顯著,而     的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響不顯著。
(3)由表2可知,當(dāng)高錳酸鉀濃度為     mol·L-1、草酸濃度為     mol·L-1時(shí),反應(yīng)最快。即因素A、B的較適宜實(shí)驗(yàn)條件得以確定。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該小組同學(xué)繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應(yīng)速率的,測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
表3 不同硫酸濃度下的褪色時(shí)間
c(H2SO4)/mol·L-1
 
18
 
16
 
14
 
12
 
10
 
8
 
6
 
褪色時(shí)間/s
 
67
 
83
 
90
 
103
 
129
 
146
 
200
 
 
(4)根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)的合適時(shí)間,可選溶液的褪色時(shí)間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液,即此時(shí)硫酸的濃度為     mol·L-1     mol·L-1,這也有利于觀察這兩個(gè)反應(yīng)速率的差異。
結(jié)論:草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng),可作為課堂實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。

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  世界環(huán)保聯(lián)盟將全面禁止在自來水中加氯,取而代之的是安全高效的殺菌消毒劑ClO2

  ClO2是一種黃綠色,有刺激性氣味的氣體,熔點(diǎn):-59℃,沸點(diǎn):11.0℃,它可以看作是亞氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐,少量的ClO2可用飽和草酸(H2C2O4)溶液與KClO3粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得.甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖三套制備裝置:(△代表熱源,鐵架臺(tái)石棉網(wǎng)略)

(1)從甲、乙、丙三套裝置中選出合理部分(按氣流從左向右的方向)組裝成一套較為完善的實(shí)驗(yàn)裝置(填所選部分的編號(hào))________.

(2)為了能使反應(yīng)在適宜的條件下進(jìn)行,在組裝的裝置中還應(yīng)添加某一儀器,該儀器的名稱是________.

(3)組裝后的裝置中的尾氣吸收劑與尾氣(含ClO2等氣體)能發(fā)生反應(yīng),生成的主要物質(zhì)(除水外)是________、________和________(寫化學(xué)式).

(4)文獻(xiàn)報(bào)道,等質(zhì)量時(shí),ClO2的消毒效果是Cl2的2.63倍,由此可判斷ClO2的最終還原產(chǎn)物是________(用離子符號(hào)或化學(xué)式表示),推斷依據(jù)是________(填計(jì)算式).

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同步練習(xí)冊(cè)答案