二氧化氯是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑.請(qǐng)回答下列有關(guān)問題.
(1)ClO2的制備方法比較實(shí)用的有數(shù)十種,下列方法是常見方法之一.
方法一:2NaClO3+4HCl(濃)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O對(duì)于該反應(yīng),下列說法中正確的是
 

A.該反應(yīng)中Cl2是氧化產(chǎn)物
B.該反應(yīng)中NaCl、ClO2是還原產(chǎn)物
C.在反應(yīng)中HCl既作氧化劑有具有酸的作用
D.1mol NaClO3參加反應(yīng)時(shí),有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
E.1mol NaClO3參加反應(yīng),理論上能得到33.6L氣體
方法二:氯化鈉電解法
該法工藝原理如下圖.其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2.指出工藝中方框中物質(zhì)為
 
(填化學(xué)式),理由為
 


(2)將NCl3與NaClO2(亞氯酸鈉)按物質(zhì)的量之比1:6混合,在堿性溶液中恰好反應(yīng)生成ClO2,試寫出該反應(yīng)的離子方程式
 

(3)ClO2能將電鍍廢水中的CN-都氧化成無(wú)毒氣體而除去,自身被還原為Cl-,寫出用ClO2氧化除去CN-的離子方程式
 
考點(diǎn):制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氧化還原反應(yīng),電解原理
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,氧化還原反應(yīng)專題,電化學(xué)專題
分析:(1)反應(yīng)2NaClO3+4HCl(濃)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中,只有Cl元素化合價(jià)發(fā)生變化,NaClO3為氧化劑,HCl為還原劑,并起到酸的作用;
電解槽中發(fā)生NaCl+3H2O
 電解 
.
 
NaClO3+3H2↑,NaClO3和鹽酸發(fā)生歧化反應(yīng),生成NaCl、2ClO2、Cl2、H2O,化學(xué)方程式為:2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,合成HCl,發(fā)生器中生成的氯氣不足,應(yīng)補(bǔ)充氯氣;
(2)NCl3與NaClO2按物質(zhì)的量之比為1:6恰好反應(yīng)生成ClO2,還生成氯化鈉、NaOH,結(jié)合電子守恒可知,Cl元素的化合價(jià)升高,則N元素化合價(jià)降低,還生成氨氣;
(3)ClO2氧化除去CN-,生成氮?dú)、二氧化碳和氯離子.
解答: 解:(1)A.Cl元素化合價(jià)升高,被氧化,則該反應(yīng)中Cl2是氧化產(chǎn)物,故A正確;
B.該反應(yīng)中NaCl不是還原產(chǎn)物,故B錯(cuò)誤;
C.在反應(yīng)中HCl既作還原劑有具有酸的作用,故C錯(cuò)誤
D.Cl元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到+4價(jià),則1mol NaClO3參加反應(yīng)時(shí),有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,故D正確;
E.氣體存在的條件未知,不能確定體積,
電解槽中發(fā)生NaCl+3H2O
 電解 
.
 
NaClO3+3H2↑,NaClO3和鹽酸發(fā)生歧化反應(yīng),生成NaCl、2ClO2、Cl2、H2O,化學(xué)方程式為:2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,合成HCl,發(fā)生器中生成的氯氣不足,應(yīng)補(bǔ)充氯氣;
故答案為:AD;Cl2;在ClO2發(fā)生器中反應(yīng)生成的Cl2少于合成HCl所需的量;
(2)NCl3與NaClO2按物質(zhì)的量之比為1:6恰好反應(yīng)生成ClO2,還生成氯化鈉、NaOH,結(jié)合電子守恒可知,Cl元素的化合價(jià)升高,則N元素化合價(jià)降低,還生成氨氣,則該反應(yīng)的離子反應(yīng)為NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,故答案為:NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑;
(3)ClO2氧化除去CN-的離子方程式為2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-,故答案為:2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-
點(diǎn)評(píng):本題考查較為綜合,涉及氧化還原反應(yīng)以及物質(zhì)的制備方案的設(shè)計(jì)、電解原理等知識(shí),為高考常見題型,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,題目難度中等.
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:

下列各組物質(zhì),兩者互為同分異構(gòu)體的是( 。
A、NH4CNO和CO(NH22
B、CuSO4?3H2O和CuSO4?5H2O
C、
D、H2O和D2O(重水)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時(shí),利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對(duì)其尾氣進(jìn)行吸收處理.
(1)請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)室制氯氣的離子方程式
 

用上述液體吸收尾氣氯氣初始階段的化學(xué)反應(yīng)方程式
 

(2)吸收尾氣一段時(shí)間后,吸收液(強(qiáng)堿性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42-.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該吸收液中可能存在的其他陰離子(不考慮空氣的CO2的影響).
①提出合理假設(shè):假設(shè)1:只存在SO32-;     假設(shè)2:既不存在SO32-也不存在ClO-; 假設(shè)3:
 

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.限選實(shí)驗(yàn)試劑:3moL?L-1H2SO4、1moL?L-1NaOH、0.01mol?L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液.
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

步驟1:取少量吸收液于試管中,滴加3moL?L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中.
/
步驟2:
 
 
步驟3:
 
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖中所涉及的物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),其中C為單質(zhì),且為空氣的主要成分之一;D為黃綠色氣體;E為日常生活中應(yīng)用最廣泛的金屬單質(zhì)之一,其余為化合物.它們存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,反應(yīng)中生成的次要產(chǎn)物均已略去.
(1)指出MnO2在反應(yīng)中的作用:反應(yīng)①中是
 
劑,反應(yīng)②中是
 
劑.
(2)若反應(yīng)①是在加熱條件下進(jìn)行,則A是
 
;若反應(yīng)①是在常溫條件下進(jìn)行,則A是
 

(3)寫出B與MnO2共熱獲得D的化學(xué)方程式
 

(4)寫出B與F反應(yīng)的離子方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

最近有科學(xué)家提純“綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來(lái),經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如圖1:
(1)在合成塔中,若有4.4gCO2與足量H2恰好完全反應(yīng)生成乙醇和水,可放出4.947kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
 

(2)以甲醇制作的新型燃料電池為電源對(duì)如圖2裝置進(jìn)行電解,當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí),觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).請(qǐng)回答下列問題:
①甲池中通入CH3OH電極的電極反應(yīng)為
 

②乙池中A(石墨)電極的名稱為
 
(填“正極”、“負(fù)極”或“陰極”、“陽(yáng)極”),乙池中總反應(yīng)式為
 

③當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.4g時(shí),甲池中理論上消耗O2的體積為
 
mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),丙池中
 
(填“C”或“D”)極析出
 
g銅.
(3)常溫常壓下,飽和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-3mol?L-1.若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離,則H2CO3?HCO3-+H+的平衡常數(shù)K=
 
(保留一位小數(shù),已知:10-5.6=2.5×10-6
(4)小李同學(xué)擬用沉淀法測(cè)定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù),他查的CaCO3、BaCO3的溶度積(KSP分別為4.96×10-9、2.58×10-9),小李應(yīng)該選用的試劑是
 
(填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

生產(chǎn)甲醇的原料CO、H2可由下列反應(yīng)制取:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),試回答下列問題.
①已知:CH4(g)+
3
2
O2(g)?CO(g)+2H2O(g)△H1
H2(g)+
1
2
O2(g)?H2O(g)△H2
則CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)的△H=
 
(用含△H1、△H2的式子表示)
②一定條件下反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO+3H2(g)中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖,且T2>T1,則上述反應(yīng)的△H
 
0(填“<”、“>”、“=”,下同),A、B處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB)的大小關(guān)系為KA
 
KB
③維持溫度T2,將0.04mol CH4(g)和0.04mol H2O(g)通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),平衡時(shí)達(dá)到B點(diǎn),測(cè)得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)KB=
 
,下列現(xiàn)象能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
 
(填寫序號(hào))
A.容器內(nèi)CH4﹑H2O﹑CO﹑H2單位物質(zhì)的量之比為1:1:1:3
B.容器內(nèi)氣體的密度恒定
C.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)恒定
D.3v(CO)=v(H2
④在上述B點(diǎn)平衡基礎(chǔ)上,向容器中再通入a mol CH4和a mol H2O氣體,使之在C點(diǎn)重新達(dá)平衡,此時(shí)測(cè)得CO有0.03mol,則a=
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被-NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物.NH3分子的空間構(gòu)型是
 
;與N2H4分子屬于等電子體的是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

金屬鈦(Ti)硬度大、熔點(diǎn)高、常溫時(shí)耐酸堿腐蝕,被譽(yù)為“未來(lái)金屬”.以鈦鐵礦(主要成分為鈦酸亞鐵:FeTiO3)為主要原料冶煉金屬鈦并獲得副產(chǎn)品綠礬(FeSO4?7H2O)的工業(yè)生產(chǎn)流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)鈦鐵礦和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO4,反應(yīng)中無(wú)氣體生成.流程中加入Fe屑的目的是
 

(2)過濾需要用到的玻璃儀器有燒杯、
 
;對(duì)過濾后的鈦酸沉淀進(jìn)行洗滌,判斷沉淀是否洗滌干凈的操作及現(xiàn)象是
 

(3)對(duì)溶液Ⅱ進(jìn)行加熱,TiO2+發(fā)生水解生成鈦酸,寫出加熱過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式
 

(4)若對(duì)溶液I先進(jìn)行加熱后冷卻結(jié)晶,可能產(chǎn)生的后果是
 

(5)鈦白粉與氯氣、焦炭在高溫下進(jìn)行反應(yīng),還生成一種可燃性無(wú)色氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
,該工藝中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)為
 
(填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知1molCu(s)與適量O2(g)發(fā)生反應(yīng),生成CuO(s),放出157kJ熱量.寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 

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同步練習(xí)冊(cè)答案