亞氯酸鈉(NaClO2)常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是用過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當條件下可結晶析出NaClO2·3H2O。
(1)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為_____________________(配平化學方程式)。該工藝流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是強氧化劑,它們都能和濃鹽酸反應制取Cl2。若用二氧化氯和濃鹽酸制取Cl2,當生成5 mol Cl2時,通過還原反應制得氯氣的質量為________克。
(2)從濾液中得到的NaClO2·3H2O晶體的操作依次是__________(填寫序號)。
a.蒸餾      b.灼燒      c.過濾      d.冷卻結晶
(3)印染工業(yè)常用亞氯酸鈉(NaClO2)漂白織物,漂白織物時真正起作用的是HClO2。下表是25℃時HClO2及幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù):

①常溫下,物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為____________;體積相等,物質的量濃度相同的NaF、NaCN兩溶液中所含陰陽離子總數(shù)的大小關系為:______________(填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀劑。某工業(yè)污水中含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是_______;當最后一種離子沉淀完全時(該離子濃度為10-5mol·L-1)此時的S2-的濃度為____。
已知

(14分)(1)2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑  71(每空2分,共4分)(2)dc(2分)
(3)①Na2S>NaCN>NaF>NaClO2  前者大(每空2分,共4分)
②CuS   6.3×10-13mol/L(每空2分,共4分)

解析試題分析:(1)根據(jù)流程信息可知,吸收塔內(nèi)生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合價降低,被還原;則H2O2必定被氧化,有氧氣產(chǎn)生,因此反應的化學方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑;二氧化氯和濃鹽酸制取Cl2時,二氧化氯中氯元素的化合價從+4價降低到0價,得到4個電子。氯化氫中氯元素的化合價從-1價升高到0價,失去1個電子,則根據(jù)電子的得失守恒可知,氧化劑和還原劑大的物質的量之比是1:4,還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的物質的量之比也是1:4。因此當生成5 mol Cl2時,通過還原反應制得氯氣的物質的量是1mol,質量為71g。
(2)從溶液中得到含結晶水的晶體,只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結晶方法,通過過濾得到粗晶體,所以操作順序為dc。
(3)①酸越弱,相應的鈉鹽越容易水解,溶液的堿性越強,pH越大。酸的電離平衡常數(shù)越小,酸越弱,所以根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,酸性強弱順序是HClO2>HF>H2S>HCN>HS,則常溫下,物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為Na2S>NaCN>NaF>NaClO2;根據(jù)電荷守恒可知在NaF、NaCN兩溶液中存在c(Na)+c(H)=c(OH)+c(F)、c(Na)+c(H)=c(OH)+c(CN),因此兩溶液中所含陰陽離子總數(shù)分別是n(Na)+n(H)+n(OH)+n(F)=2 n(Na)+2n(H)、n(Na)+n(H)+n(OH)+n(CN)=2 n(Na)+2n(H)。在物質的量濃度相等的條件下,NaF溶液的堿性弱于NaCN溶液的堿性,則NaF溶液中氫離子的濃度大于NaCN溶液中氫離子的濃度,因此積相等,物質的量濃度相同的NaF、NaCN兩溶液中所含陰陽離子總數(shù)的大小關系為前者大。
②根據(jù)溶度積常數(shù)可知,CuS的溶度積常數(shù)最小,所以向含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子的溶液中,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是CuS。最后析出的是FeS沉淀,當溶液中c(Fe2+)=10-5mol/L時,根據(jù)FeS的溶度積常數(shù)可知,溶液中c(S2)==6.3×10-13mol/L。
考點:考查氧化還原反應方程式的配平、計算;物質的分離與提純;弱電解質的電離、鹽類水解以及溶液中離子濃度大小比較;溶度積常數(shù)的應用和計算等

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

酸堿中和滴定在生產(chǎn)實際中有著廣泛的應用。室溫時,用0.250 mol/LNaOH溶液滴定25.0 mL的一元酸HR溶液時,溶液的pH變化情況如圖所示,其中a點表示兩種物質恰好完全反應。請回答下列問題:

(1)該一元酸HR溶液的物質的量濃度為_______________。
(2)圖中x_____7(填“>”、“<”或“=”),其原因是___________________(用離子方程式表示)。
(3)滴定到a點時,溶液中c(OH)--c(HR)="____mol/L" (用含x的代數(shù)式表示)。
(4)室溫時,HR的電離常數(shù)=____________mol/L。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在氯化鐵溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HC1;△H>0;卮鹣铝袉栴}:
(1)加熱FeCl3溶液,溶液的顏色會不斷加深,可得到一種紅褐色透明液體,向這種液
體中加入MgCl2溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象為                     。
(2)不斷加熱FeCl3溶液,蒸干其水分并灼燒得到的固體可能是               。
(3)在配制FeCl3溶液時,為防止渾濁,應加入                      。
(4)為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加熱攪拌的條件下加入MgCO3固體,過濾
后再加入足量鹽酸。MgCO3固體能除去Fe3+的原因是                      。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

硫酸鋅是制備熒光粉的原料之一。工業(yè)上由鋅白礦(主要成分是ZnO,還含有Fe2O3、CuO、SiO2等雜質)制備ZnSO4?7H2O的流程如下。

已知:常溫下,溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氫氧化物形式完全沉淀的pH分別為:3.7,6.5,9.7。
(1)浸取過程中提高浸出效率可采用的措施有  (任答一條),
ZnO和硫酸反應的化學方程式為  
(2)加入適量鋅粉的作用為:①使溶液中的Fe3+轉化為Fe2+;②  。
(3)氧化過程中H2O2發(fā)生反應的離子方程式為  。
(4)加入適量Ca(OH)2調節(jié)溶液pH,促進Fe3+水解,F(xiàn)e3+水解反應的平衡常數(shù)表達式
K=  ,Ca(OH)2不能過量的原因是  

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知:Ksp(AgCl)=1.8×10—10,Ksp(AgI)=1.5×10—16 ,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10—12,Ag2CrO4為磚紅色沉淀。
(1) AgCl、AgI、 Ag2CrO4三種飽和溶液中,Ag+濃度由大到小順序是                     ,F(xiàn)將等體積2.0×10—4 mol·L-1的AgNO3溶液和一定濃度的Na2CrO4溶液混合,若要產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀,則Na2CrO4溶液至少濃度為               mol·L-1。
(2) 在室溫下,向0.02mol·L-1的Na2CrO4溶液中滴加0.01mol·L-1稀硫酸,溶液由黃色轉變?yōu)槌燃t色的Na2Cr2O7,該平衡轉化的離子方程式為                                。Na2Cr2O7可用來鑒別NaCl和NaNO2,鑒別時發(fā)生的離子方程式為                                。
(3) 工業(yè)酸性廢水中含Cr2O72離子會造成鉻污染,排放前先將Cr2O72還原成Cr3+,并轉化成Cr(OH)3除去,工業(yè)上采用的方法是向廢水中加入NaCl,以鐵為電極進行電解,同時鼓入空氣。結果溶液的pH值不斷升高,溶液由酸性轉變?yōu)閴A性。在以上處理過程中,寫出其陽極電極反應式:           ,Cr2O72轉化為毒性較低的Cr3+的離子方程式為:                     。
(4) 用AgNO3溶液滴定含Cl的溶液,可測定溶液中的c(Cl)?傻稳霂椎             溶液為指示劑,滴定的終點現(xiàn)象為                                

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科目:高中化學 來源: 題型:問答題

(22分)研究碳及其化合物的性質和用途是中學化學的任務之一。
I.某興趣小組在實驗室中制備碳酸鈉溶液。方案如下:步驟一,取25 mL一定濃度的NaOH溶液,通人CO2氣體至過量;步驟二,加熱煮沸步驟一所得溶液;步驟三,另取25 mL相同濃度的NaOH溶液與步驟二所得溶液混合,即得碳酸鈉溶液。
(1)完成步驟一可選的化學試劑有:稀鹽酸、NaOH溶液、大理石、飽和碳酸鈉溶液、稀硫酸、飽和碳酸氫鈉溶液等,需要的裝置如下所示。

①各裝置正確的連接順序為          (用a、b、c、d表示)。
②檢查整套裝置氣密性的方法是                   
③裝置A中常用藥品為          ;裝置C中化學藥品的作用是         。
(2)寫出步驟三中發(fā)生反應的離子方程式                   。
(3)有同學提出“步驟二”沒有必要,請你簡述自己的看法                。
Ⅱ.實驗室用純堿和鹽酸處理某種蛇紋石(已知蛇紋石中含有MgO、SiO2.CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物)模擬制備氧化鎂的流程如下:

(1)過濾需要的玻璃儀器有             。
(2)沉淀Ⅱ的成分為               ,請用離子方程式表示生成沉淀的過程         (寫出一個即可)。
(3)純堿溶液中所有離子濃度的大小關系為                  。
(4)已知l0%的純堿溶液密度為1.06g/cm3,則其物質的量濃度為____        

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科目:高中化學 來源: 題型:問答題

(14分) CuCl是有機合成的重要催化劑,并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含F(xiàn)e、Al及其化合物、SiO2雜質),生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下:

物質
開始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Cu(OH)2
5.6
6.7
Al(OH)3
3.8
4.7
 
已知:CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl2,CuCl2的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。
(1)煅燒的主要目的是:                                      。
(2)操作Ⅰ為調節(jié)溶液的PH值,范圍為       ,加入的物質X可以是(    )
A、CuO    B、Cu(OH)2      C、NaOH 溶液     D、CaCO3
(3)濾渣Ⅱ的主要成分是         。
(4)往濾液Ⅱ中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl2,請寫出反應的離子方程式:                   。  
(5)在反應Ⅰ中,溫度控制在70~80℃并使用濃NaCl溶液,主要目的是:               。
(6)常溫下,已知CuOH的KSP為1.0×1014,則Cu++H2O CuOH + H+的平衡常數(shù)為:          。

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

在一定溫度下,測得0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的PH為3.0。則CH3COOH在水中的電離度為         ,此溫度CH3COOH的電離平衡常數(shù)為                       

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

用中和滴定法測定某燒堿樣品的純度,試根據(jù)實驗回答下列問題:
(1)準確稱量8.2 g含有少量中性易溶雜質的樣品,配成500 mL待測溶液?稱量時,樣品可放
________(填編號字母)稱量?
A.小燒杯中          B.潔凈紙片上       C.托盤上
(2) 滴定時,用0.2000 mol·L-1的鹽酸來滴定待測溶液,不可選用____(填編號字母)作指示劑?
A.甲基橙            B.石蕊             C.酚酞          
(3)在鐵架臺上墊一張白紙,其目的是_______                           _?
(4)用0.20 mol·L-1的鹽酸來滴定10.00 mL待測溶液,滴定終止時消耗鹽酸溶液20.00mL,計算被測燒堿溶液的物質的量濃度是________mol·L-1,燒堿樣品的純度是________?
(5)下列實驗操作:將錐形瓶用待測液潤洗,然后再加入10.00 mL待測液,則滴定結果          (填“偏高”?“偏低”或“無影響”)。

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