【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白劑。通常情況下,ClO2是一種具有強氧化性的黃色氣體,常用于水的凈化和紙漿、紡織品的漂白。ClO2易發(fā)生爆炸,在生產(chǎn)、使用時可用其它氣體進行稀釋。ClO2易與堿反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽。
(1)草酸(H2C2O4)是一種弱酸,利用硫酸酸化的草酸還原氯酸鈉,可較安全地生成ClO2,反應(yīng)的離子方程式為___________。
(2)自來水用ClO2處理后,有少量ClO2殘留在水中,可用碘量法作如下檢測(已知ClO2存在于pH為4~6的溶液中,ClO2-存在于中性溶液中):
①取0.50L水樣,加入一定量的碘化鉀,用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性,再加入淀粉溶液,溶液變藍。寫出ClO2與碘化鉀反應(yīng)的化學方程式_____________。
②已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,向①所得溶液中滴加5.00×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液至恰好反應(yīng),消耗Na2S2O3溶液20.00ml,判斷達到滴定終點的方法是_________。該水樣中ClO2的濃度是___mg/L。
(3)某學習小組設(shè)計如下裝置進行制取亞氯酸鈉(NaClO2)。
①裝置A中產(chǎn)生的ClO2氣體,在裝置C中反應(yīng)生成NaClO2,寫出生成NaClO2的化學方程式為_______。將NaClO2溶液在一定條件下處理即可得到NaClO2晶體。
②裝置B的作用是____________。
③某同學認為上述裝置并不完整,請畫出需補充的裝置圖____________。
【答案】H2C2O4+2ClO3-+2H+=2CO2↑+2ClO2↑+2H2O2ClO2+2KI=2KClO2+I2當?shù)渭幼詈笠坏?/span>Na2S2O3溶液時,溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)顏色1.352NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2防止C中試管溶液倒吸到A中在C裝置后畫(或其他合理裝置)
【解析】本題考查物質(zhì)的制備、對信息的利用、對裝置的理解、氧化還原反應(yīng)滴定等,理解原理是解題的關(guān)鍵,同時考查學生分析問題、解決問題的能力,難度較大,注意氧化還原反應(yīng)滴定中利用關(guān)系式進行的計算。
(1)在酸性溶液中,用草酸(H2C2O4)還原氯酸鈉,化學反應(yīng)方程式為:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4 Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O,此法的最大特點是由于反應(yīng)過程中生成的二氧化碳的稀釋作用,大大提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩。改成離子方程式為:H2C2O4+2ClO3-+2H+=2CO2↑+2ClO2↑+2H2O;(2)①用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性,此條件下粒子種類為 ClO2-,ClO2- 將加入的碘化鉀氧化為I2,生成的 I2 遇淀粉變藍,ClO2與碘化鉀反應(yīng)的化學方程式2ClO2+2KI=2KClO2+I2 ;②加入一定量 Na2S2O3 溶液,則由于發(fā)生如下反應(yīng),使 I2 還原為 I-,故藍色會消失,達到滴定終點的方法是:當?shù)渭幼詈笠坏?/span>Na2S2O3溶液時,溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)顏色。
由關(guān)系式:
S2O32- I- ClO2
1 1 1
m(ClO2) = c(S2O32-)·V(S2O32-) / M(ClO2)
= 5.0×10-4 mol·L-1×0.02L × 67.5×10-3mg·mol-1 = 0.675 mg
由于水樣為 1L,所以 ClO2 的濃度為:0.675×2 mg·L-1=1.35 mg·L-1
(3)裝置A中產(chǎn)生ClO2方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置B安全瓶;裝置C中生成NaClO2;A前和C后缺少尾氣處理裝置。①裝置C反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體,故裝置C中生成NaClO2,Cl元素的化合價降低,雙氧水應(yīng)表現(xiàn)還原性,有氧氣生成,結(jié)合原子守恒可知,還有水生成,配平后方程式為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;②裝置B的作用是安全瓶,能防止倒吸,防止C中試管溶液倒吸到A中;③該裝置產(chǎn)生有毒氣體,故要安裝尾氣處理裝置,在C裝置后畫(或其他合理裝置)。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】無機或有機含氧酸分子去掉一個或多個羥基后剩余結(jié)構(gòu)稱為酰基,如“—SO2—”稱為硫酰(基),SOCl2、SO2Cl2、COCl2分別稱為亞硫酰氯、硫酰氯和碳酰氯,它們都有很多相似的性質(zhì),如都能發(fā)生水解反應(yīng)生成對應(yīng)的酸、都可作氯化劑等;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:SO2(g)+PCl5(s)SOCl2(l)+POCl3(l) ΔH1=a kJ·mol1
PCl5(s)+H2O(l)POCl3(l)+2HCl(g) ΔH2=b kJ·mol1
則反應(yīng)SOCl2(l)+H2O(l)SO2(g)+2HCl(g) ΔH3=_________ kJ·mol1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)①在1 L的密閉容器中充入1 mol SO2和2 mol Cl2,發(fā)生反應(yīng):SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)。
反應(yīng)達平衡后,其他條件不變,減小壓強,請在下圖中畫出改變條件后反應(yīng)速率隨時間的變化曲線圖。
②再次達平衡后測得SO2的轉(zhuǎn)化率為35%。反應(yīng)后向密閉容器中注入足量的BaCl2溶液,最終生成沉淀的質(zhì)量為__________g。
(3)一定條件下存在反應(yīng):CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH=108 kJ·mol1,現(xiàn)有3個體積均為
10 L的密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按如下所示投料,并在150℃條件下開始反應(yīng)達平衡。
密閉容器Ⅰ(絕熱恒容):1 mol CO,1 mol Cl2
密閉容器Ⅱ(恒溫恒容):1 mol COCl2
密閉容器Ⅲ(恒溫恒容):1 mol CO,1 mol Cl2
①容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中COCl2的轉(zhuǎn)化率之和_____________(填“>”“<”或“=”)1;容器Ⅱ反應(yīng)的化學平衡常數(shù)為K1,容器Ⅲ的化學平衡常數(shù)為K2,K1與K2的關(guān)系為_____________。
②容器Ⅲ中反應(yīng)前總壓強為1 atm,反應(yīng)后的總壓強為0.75 atm,則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)xC(g)在不同溫度及壓強(p1和p2)條件下反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的變化情況如圖所示。下列判斷正確的是( )
A.正反應(yīng)吸熱,m+n>x B.正反應(yīng)吸熱,m+n<x
C.正反應(yīng)放熱,m+n<x D.正反應(yīng)放熱,m+n>x[
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】30 mL 1 mol/L NaCl溶液和40 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液混合之后(體積的變化忽略不計),混合液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為 ( )
A. 0.5 mol/L B. 0.6 mol/L C. 1 mol/L D. 2 mol/L
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖所示,把試管放入盛有 25℃時飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入 5mL 鹽酸于試管中,試回答下列問題:
(1)寫出試管內(nèi)反應(yīng)的離子方程式______________________;
(2)實驗中觀察到石灰水中的現(xiàn)象:Ⅰ鎂片溶解、Ⅱ鎂片上產(chǎn)生大量氣泡、Ⅲ_______________,產(chǎn)生上述現(xiàn)象Ⅲ的原因是______________________.
(3)由實驗推知,MgCl2溶液和H2的總能量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.
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