【題目】亞氯酸鈉( NaClO2)是一種高效氧化劑、漂白劑,主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、水處理、殺菌滅藻、魚藥制造等行業(yè)。工業(yè)上可采用過氧化氫法,即在堿性條件下,用H2O2還原ClO2制備 NaClO2。某興趣小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程在實驗室中制備NaClO2,實驗裝置如圖1所示;卮鹣铝袉栴}:
已知: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檢査裝置氣密性;②稱取10.65 g NaClO3加入200mL稀硫酸中,溶解,然后轉(zhuǎn)移到儀器a中;③量取適量H2O2加入100 mL NaOH濃溶液中,搖勻后轉(zhuǎn)移到儀器b中;④連接好裝置進行實驗。
(1)裝置甲中空氣并不參與反應(yīng),則裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________。
(2)進行實驗時,需要對裝置甲進行水浴加熱,水浴加熱的優(yōu)點是________________。
(3)裝置丙的作用是_______________________________________________________。
(4)裝置乙中制取 NaClO2的離子方程式_________________________________。
(5)儀器b中的溶質(zhì)濃度對產(chǎn)品含量起到關(guān)鍵作用,溶質(zhì)濃度對產(chǎn)品含量的影響如圖2和圖3所示。結(jié)合兩圖信息,此時混合液中n(H2O2)/n(NaOH)=___________時為最佳,且H2O2的濃度為___________mol·L-1,其可能原因是_________________________________。
(6)實驗結(jié)束后,在適當(dāng)?shù)臈l件下處理b中的混合液,得到產(chǎn)品NaClO2·3H2O 9.39g。該實驗的產(chǎn)率為___________。(保留3位有效數(shù)字)
【答案】SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42- 受熱均勻,便于控制溫度 吸收ClO2等有害氣體,防止污染環(huán)境 H2O2+2ClO2+2OH-=2ClO2-+O2+2H2O 0.6 2.4 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),會造成H2O2分解(或者過量的SO2會還原H2O2),所以n(H2O2)/n(NaOH)稍大于0.5,當(dāng)超過0.6時,NaClO2%變化不大,考慮經(jīng)濟因素,選擇比值為0.6時為最佳 65.0%
【解析】
(1)裝置甲利用NaClO3和Na2SO3在稀硫酸的酸化下,產(chǎn)生ClO2和硫酸鈉,據(jù)此寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式;
(2)水浴加熱的優(yōu)點是受熱均勻,便于控制溫度;
(3)ClO2為有害氣體,所以裝置丙的作用是吸收ClO2等有害氣體,防止污染環(huán)境;
(4)裝置乙中利用ClO2和H2O2在堿性條件下制備NaClO2,據(jù)此寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式;
(5)由圖3可知,n(H2O2)/n(NaOH) 為0.6時,NaClO2%達到60%,當(dāng)超過0.6時,NaClO2%變化不大,考慮經(jīng)濟因素,選擇比值為0.6時為最佳;由圖2可知,此時c(NaOH)=4mol/L,
則H2O2的濃度為4 mol·L-1×0.6=2.4mol·L-1;
(6)先根據(jù)NaClO3~NaClO2·3H2O計算出理論上可制得NaClO2·3H2O的質(zhì)量,再根據(jù)產(chǎn)率=×100%計算產(chǎn)率。
(1)裝置甲利用NaClO3和Na2SO3在稀硫酸的酸化下,產(chǎn)生ClO2和硫酸鈉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-;
因此,本題正確答案為:SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-;
(2)水浴加熱的優(yōu)點是受熱均勻,便于控制溫度;
因此,本題正確答案為:受熱均勻,便于控制溫度
(3)ClO2為有害氣體,所以裝置丙的作用是吸收ClO2等有害氣體,防止污染環(huán)境;
因此,本題正確答案為:吸收ClO2等有害氣體,防止污染環(huán)境;
(4)裝置乙中利用ClO2和H2O2在堿性條件下制備NaClO2,其中ClO2是氧化劑,H2O2的氧化產(chǎn)物是O2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2ClO2+2OH-=2ClO2-+O2+2H2O;
因此,本題正確答案為:H2O2+2ClO2+2OH-=2ClO2-+O2+2H2O;
(5)由圖3可知,n(H2O2)/n(NaOH) 為0.6時,NaClO2%達到60%,當(dāng)超過0.6時,NaClO2%變化不大,考慮經(jīng)濟因素,選擇比值為0.6時為最佳,由圖2可知,此時c(NaOH)=4mol/L,
則H2O2的濃度為4 mol·L-1×0.6=2.4mol·L-1;
因此,本題正確答案為:0.6;2.4;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),會造成H2O2分解(或者過量的SO2會還原H2O2),所以n(H2O2)/n(NaOH)稍大于0.5,當(dāng)超過0.6時,NaClO2%變化不大,考慮經(jīng)濟因素,選擇比值為0.6時為最佳;
(6)10.65 g NaClO3的物質(zhì)的量為=0.1mol,根據(jù)NaClO3~NaClO2·3H2O,
理論上可制得NaClO2·3H2O的質(zhì)量為0.1mol×144.5g/mol=14.45g,
該實驗的產(chǎn)率為×100%=65.0%,
因此,本題正確答案為:65.0%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
①水泥是最常用的建筑材料,它屬于________(填字母)。
a. 金屬材料 b. 無機非金屬材料 c. 有機高分子材料
②下列硅酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)原料中不需要石灰石的是________(填字母)。
a. 陶瓷 b. 水泥 c. 玻璃
③高嶺土是燒制瓷器的重要原料,其組成可以表示為Al2Si2Ox(OH)y,其中x,y的數(shù)值分別是________(填字母)。
a. 5、4 b. 6、3 c. 7、2
④下列物品的構(gòu)成材料中主要是合成高分子材料的是________(填字母)。
a. 宣紙 b. 羊毛衫 c. 保鮮膜
⑤橡膠是制造輪胎的主要原料,天然橡膠是________結(jié)構(gòu)(填“線型”或“體型”),需經(jīng)過硫化處理改變其結(jié)構(gòu),增強其機械強度。
(2)某品牌果凍標(biāo)簽如圖所示;卮鹣铝袉栴}:
①食品添加劑中,屬于無機鹽的是______(填化學(xué)式)。
②屬于著色劑的是誘惑紅和______;屬于防腐劑的是______。
③配料表中白砂糖的成分是蔗糖,請寫出蔗糖在人體內(nèi)水解的化學(xué)方程式______。
(3)化學(xué)與科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)生活及環(huán)境保護等密切相關(guān)。
①2016年12月我省啟動了保衛(wèi)碧水藍天的“263”行動,減少煤炭消費總量,減少霧霾天氣的發(fā)生。形成硫酸型酸雨的主要氣體是______;嚴(yán)格整治畜禽養(yǎng)殖場污染,主要是為減少______和P等元素及化學(xué)需氧量對水體的污染。
②目前正在推廣用尿素水解液來消除柴油汽車尾氣中的氮氧化物。寫出尿素水解液中的NH3與NO在催化劑作用下,反應(yīng)生成無污染物質(zhì)的化學(xué)方程式____________________________________________________。
③阿司匹林作為一種藥物,主要具有______作用;Mg2Si3O8·nH2O(三硅酸鎂)具有治療胃酸過多的作用,寫出其與胃酸反應(yīng)生成SiO2 ·H2O等物質(zhì)的化學(xué)方程式___________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】回答下列問題(每空2分,共10分):
(1)由乙醛(CH3CHO),乙炔(C2H2),苯(C6H6)組成的混合物中,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%,則氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(保留三位有效數(shù)字)
(2)下列服裝所使用的材料中,屬于有機合成材料的是________(選填字母)
a.純棉帽子 b.羊毛衫 c.滌綸運動褲
(3)能用洗潔精除去餐具上的油污,是因為洗潔精在水中對油污具有_________作用。
(4)房屋裝修后,可在室內(nèi)放一些活性炭來吸收裝修材料釋放出的甲醛等有毒氣體,這是利用活性炭的__________性。
(5)3~5公里短途出行不開私家燃油車,使用電動自行車,有利于減少環(huán)境污染。電動自行車行駛時電池將__________能轉(zhuǎn)化為電能。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯水中含有多種成分,因而具有多種性質(zhì),根據(jù)氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a、b、c、d中重合部分代表物質(zhì)間反應(yīng),且氯水足量)。
(1)能證明氯水具有漂白性的是______(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c過程中的現(xiàn)象是_____,b過程中的化學(xué)方程式為_____。
(3)久置的氯水變?yōu)?/span>____,用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為______。
(4)實驗室保存飽和氯水的方法是_____。
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【題目】如圖所示是碳酸鈣(CaCO3)在25 ℃和100 ℃兩種情況下,在水中的溶解平衡曲線。下列有關(guān)說法正確的是
A. CaCO3(s) Ca2+(aq)+ CO32-(aq) ΔH<0
B. a、b、c、d四點對應(yīng)的溶度積Ksp相等
C. 溫度不變,蒸發(fā)水,可使溶液由a點變到c點
D. 25 ℃時,CaCO3的Ksp=2.8×10-9
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【題目】某酸的酸式鹽NaHY的水溶液中,HY-的電離程度小于HY-的水解程度,有關(guān)敘述中正確的是
A. H2Y在電離時為:H2Y+H2O HY-+H3O+
B. 在該鹽的溶液中,離子濃度為:c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
C. 在該鹽的溶液中,離子濃度為:c(Na+)>c(HY-)>c(Y2-)>c(OH-)>c(H+)
D. HY-的水解方程式為:HY-+H2O H3O++Y2-
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【題目】已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=-226kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說法正確的是
A. CO的燃燒熱為283 kJ
B. 如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系
C. 2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D. CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列做法的目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是
A. 用冰箱冷藏食物B. 制作糖果過程中添加著色劑
C. 食鹽中添加碘酸鉀D. 制作糕點時加白糖
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