二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑。ClO2是一種黃綠色的氣體,易溶于水。實(shí)驗(yàn)室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料制備ClO2的流程如下:
(1)除去ClO2中的NH3可選用的試劑是 ;可用于制取NH3的是________(填序號(hào))
A.飽和食鹽水 | B.堿石灰 | C.濃硫酸 | D.水 E.NH4HCO3 |
(1)C (2分);BE (2分)
(2)6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH (3分)
(3)NH4++3Cl- -6e-=NCl3+4H+(3分)
(4)①2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O (3分)
②1.35×10-2CV(g)(3分)
解析試題分析:(1)ClO2 易溶于水,NH3 又顯堿性,因此要除去混有的氨氣,應(yīng)該選擇濃硫酸(2分);制備氨氣可以選擇銨鹽和強(qiáng)堿制備。(2分)
(2)根據(jù)已給出的反應(yīng)物和生成物中化合價(jià)判斷該反應(yīng)是個(gè)氧化還原反應(yīng),由于有氨氣產(chǎn)生,所以反應(yīng)物必然有H2O參加,相應(yīng)的就會(huì)生成NaCl 、NaOH 。
(3)電解在酸性條件下進(jìn)行,陰極發(fā)生還原反應(yīng)析出H2,電極反應(yīng)式:6H++6e-=3H2,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),NH4+被氧化成NCl3 ,有H+生成,電極反應(yīng)式:NH4++3Cl- -6e-=NCl3+4H+(3分)
(4)ClO2 有較強(qiáng)氧化性,把I- 氧化為I2 ,在酸性條件下,考慮有H+參加生成H2O (3分)
②根據(jù)反應(yīng)方程式得出三者關(guān)系
ClO2 ~I(xiàn)2~S2O32-
2 : 5 :10
m(ClO2)=n(ClO2)×M(ClO2)=0.2n(S2O32-)×M(ClO2)=0.2×Cmol/L×V×10-3 L×67.5g/mol=1.35×10-2CV(g)(3分)
考點(diǎn):本題是一道化工流程題,主要考查的是干燥劑的選擇、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原滴定的計(jì)算等,考查內(nèi)容豐富,綜合性強(qiáng),需要有比較好的方法。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
用如圖所示的裝置制取、提純并收集表中的四種氣體(a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑),其中可行的是
選項(xiàng) | 氣體 | a | b | c |
A | CO2 | 稀鹽酸 | 石灰石 | 濃硫酸 |
B | SO2 | 濃硫酸 | 鐵片 | 濃硫酸 |
C | NH3 | 濃氨水 | 生石灰 | 堿石灰 |
D | Cl2 | 濃鹽酸 | MnO2粉末 | 濃硫酸 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
下列物質(zhì)的制取,實(shí)驗(yàn)操作正確的是
A.將CuCl2溶液置于蒸發(fā)皿中加熱蒸干,可制取無(wú)水CuCl2固體 |
B.將NH4HCO3飽和溶液置于蒸發(fā)皿中加熱蒸干,可制取NH4HCO3固體 |
C.向FeCl3飽和溶液緩慢滴入過(guò)量氨水加熱,可制取Fe(OH)3膠體 |
D.向電石中緩慢滴入飽和食鹽水,可制取C2H2 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
過(guò)氧化鈣晶體[CaO2·8H2O]較穩(wěn)定,呈白色,微溶于水,能溶于酸性溶液。廣泛應(yīng)用于環(huán)境殺菌、消毒等領(lǐng)域。
Ⅰ.過(guò)氧化鈣晶體的制備。
工業(yè)上生產(chǎn)CaO2·8H2O的主要流程如下:
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是_________________________________。
(2)沉淀時(shí)常用冰水控制溫度在10 ℃以下和通入過(guò)量的NH3,其可能原因分別是①__________________________;②_____________________________。
Ⅱ.過(guò)氧化鈣晶體含量的測(cè)定。
準(zhǔn)確稱(chēng)取0.300 0 g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入30 mL蒸餾水和10 mL 2.000 mol·L-1 H2SO4,用0.020 0 mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。重復(fù)上述操作兩次。H2O2和KMnO4反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)______________________________________。
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算產(chǎn)品中CaO2·8H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定數(shù)據(jù)
滴定次數(shù) | 樣品的質(zhì)量/g | KMnO4溶液的體積/mL | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
1 | 0.300 0 | 1.02 | 24.04 |
2 | 0.300 0 | 2.00 | 25.03 |
3 | 0.300 0 | 0.20 | 23.24 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
氨化鐵是常見(jiàn)的水處理劑,無(wú)水晶易升華。工業(yè)上制備無(wú)水的的一種工藝如圖所示:
(1)加入吸收塔的吸收劑X應(yīng)是 (填字母編號(hào))。
a.NaOH溶液 b.飽和食鹽水 c.FeCl2溶液 d.淀粉KI溶液
(2)取0.5mL飽和FeCl3溶液滴入50mL沸水中,得紅褐色氫氧化鐵膠體,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ,膠體粒子的直徑一般不超過(guò) 。
(3)實(shí)驗(yàn)室中從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的過(guò)程中,需先加入 且保持過(guò)量,然后進(jìn)行的操作依次為 、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。
(4)將H2S氣體通入FeCl3溶液中會(huì)出現(xiàn)渾濁,則其反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)鐵鉻氯化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示(電極材料為石墨),工作原理為:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,則電池放電時(shí),Cl-將移向 極(填“正”或“負(fù)”);充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
為了提高資源利用率,減少環(huán)境污染,化工集團(tuán)將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈,如下圖所示。
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)鈦鐵礦進(jìn)入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預(yù)熱等物理方法處理,請(qǐng)從原理上解釋粉碎的作用___________________;已知氯化爐中反應(yīng)氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量比為7∶6,則氯化爐中的還原劑化學(xué)式是________________________;
(2)已知:①M(fèi)g(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H=-641kJ?molˉ1
② 2Mg(s)+TiCl4(s)=2MgCl2(s)+Ti(s) △H=-512kJ?molˉ1
則Ti(s)+2Cl2(g)= TiCl4(s) △H= ;
(3)Ar氣通入還原爐中并不參與反應(yīng),通入Ar氣的作用是_______________________;
(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4OHˉ=2CO32ˉ+6H2O,該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是:2CH3OH-12eˉ+16OHˉ=2CO32ˉ+12H2O。則正極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:___________。工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH是____(填“減小”、“增大”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
銅是一種重要的金屬元素,位于元素周期表第ⅠB族,+1價(jià)的銅與氯離子結(jié)合的生成的CuCl是一種難溶物質(zhì),但它可與過(guò)量的Cl-形成可溶于水的絡(luò)離子[CuCl2]-。含銅最豐富的天然資源是黃銅礦(CuFeS2)。
(1)目前有一種濕法冶煉技術(shù),以黃銅礦為主要原料來(lái)生產(chǎn)銅、鐵紅顏料和可用于橡膠硫化的硫單質(zhì),原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:
①請(qǐng)完成反應(yīng)Ⅰ中FeCl3與CuFeS2反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CuFeS2 + FeCl3 = +4 + 2S。
②寫(xiě)出反應(yīng)Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
。
③反應(yīng)Ⅲ是FeCO3在空氣中煅燒,其化學(xué)方程式是
。
④已知Cu+在反應(yīng)V中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),歧化為Cu2+和Cu。則反應(yīng)Ⅴ所得溶液A中含有的溶質(zhì)有 。
(2)傳統(tǒng)工藝從黃銅礦冶煉粗銅的技術(shù),是將精選后的富銅礦砂與空氣在高溫下煅燒,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殂~。與上面濕法冶煉技術(shù)方法比較,新方法的優(yōu)點(diǎn)是 、 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
過(guò)二硫酸鉀(K2S2O8)是一種無(wú)色結(jié)晶,不溶于乙醇,有強(qiáng)氧化性,易分解。實(shí)驗(yàn)室制備過(guò)二硫酸鉀可通過(guò)低溫電解KHSO4認(rèn)溶液得到。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1.稱(chēng)取40gKHSO4溶解90mL蒸餾水,倒入大試管,試管浸在冰水浴中(裝置見(jiàn)圖9),并冷卻到5℃以下。
步驟2電解2h,每隔約半小時(shí)補(bǔ)一次冰
步驟3.將沉淀收集在漏斗中,直接用乙醇和乙醚洗滌和過(guò)濾
步驟4.干燥、稱(chēng)重
步驟5.回收乙醚和乙醇
(1)電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)電解過(guò)程中,陽(yáng)極產(chǎn)生微量且能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉變藍(lán)的有色單質(zhì)氣體,該氣體可能是(填化學(xué)式)。
(3)步驟2每隔半小時(shí)要向大燒杯添加冰塊,其原因是 。
(4)步驟5回收乙醇、乙醚時(shí)采用的操作方法是 。
(5)取得到的樣品0.2500g溶于30mL水,加4gKI,塞住瓶塞,振蕩,靜止15min,加入1mL冰醋酸,再用cmol·L- 1Na2S2O3溶液滴定。(S2O82- +3I- =2SO42- +I3-;I3-I2+I-;2S2O32-+I2=2I- + S4O62-)
①溶解時(shí),加入KI后需塞住瓶塞,其目的是 。
②本實(shí)驗(yàn)所用的指示劑為 。
③若本次滴定消耗Na2SO3溶液VmL,由本次結(jié)果計(jì)算,樣品中K2S2O8的純度為(用含c、V的代數(shù)式表示)。
(6)分析化學(xué)上檢驗(yàn)Mn2+在Ag+催化下K2S2O8溶液將Mn2+氧化為紫色的MnO4-,該反應(yīng)的離子方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某興趣小組為探究氮的化合物的性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,A為氣體發(fā)生裝置。
按上圖連接好各儀器,檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的無(wú)色氣體通過(guò)后面裝置。片刻后可觀察到F中銅片慢慢溶解。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A制備氣A中所用試劑,從下列固體物質(zhì)中選。孩貼H4HCO3、②NH4Cl、③Ca(OH)2)相對(duì)應(yīng)的裝置可以是________(填字母)。
(2)寫(xiě)出題干裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________,C處加熱片刻后撤去酒精燈,鉑絲仍保持紅熱,原因是________________________________________。
(3)銅片完全溶解后,發(fā)現(xiàn)F裝置中溶液呈綠色,加水稀釋后呈藍(lán)色,有同學(xué)得出兩種結(jié)論:①濃Cu(NO3)2溶液呈綠色,稀Cu(NO3)2溶液呈藍(lán)色;②Cu(NO3)2溶液呈藍(lán)色,呈綠色是由于溶液溶解過(guò)量的NO2,試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證哪一種結(jié)論正確______________________________________________________________。
(4)該興趣小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,利用裝置Ⅰ、Ⅱ制取氣體,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①甲同學(xué)認(rèn)為:利用裝置Ⅱ可以收集H2、NH3等氣體,但不能收集O2和NO,理由是______________________________________________。
②乙同學(xué)認(rèn)為:利用裝置Ⅱ作簡(jiǎn)易改進(jìn)(不改變儀器裝置),可收集NO、O2,改進(jìn)的方法是__________________________________________。
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