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13.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑、漂白劑.已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2•3H2O,高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl.利用圖1所示裝置制備亞氯酸鈉.裝置②反應(yīng)容器為三頸燒瓶.

完成下列填空:
(1)組裝好儀器后,檢查整套裝置氣密性的操作是:關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)K1、K2,向①⑤中加水沒(méi)過(guò)干燥管下端,用酒精燈微熱三頸燒瓶,若①⑤處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,一段時(shí)間后,①⑤干燥管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱,說(shuō)明整套裝置氣密性良好.
(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O.裝置④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2
(3)從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為:
①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過(guò)濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④低于60℃干燥,得到成品.
(4)目前已開(kāi)發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝.
①圖2是用石墨作電極,一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2的示意圖.則陽(yáng)極產(chǎn)生C1O2的電極反應(yīng)為Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
②電解一段時(shí)間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解.通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為0.01mol.
(5)準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品10g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過(guò)量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-).將所得混合液配成250mL待測(cè)溶液.配制待測(cè)液需用到的定量玻璃儀器是250mL容量瓶;取25.00mL待測(cè)液,用2.0mol•L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色.重復(fù)滴定2次,測(cè)得Na2S2O3溶液平均值為20.00mL.該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.5%.

分析 (1)利用氣體熱脹冷縮、容器內(nèi)外形成壓強(qiáng)差檢驗(yàn)氣密性;
(2)裝置②中亞硫酸鈉具有還原性,在反應(yīng)中作還原劑;結(jié)合原子守恒可知,還有水生成,配平書寫方程式,④中發(fā)生反應(yīng)為二氧化氯在堿性溶液中和過(guò)氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2,O2和H2O;
(3)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥的方法,注意溫度控制;
(4)①由題意可知,氯離子放電生成ClO2,由元素守恒可知,有水參加反應(yīng),同時(shí)生成氫離子;
②在陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子為+1價(jià)離子,根據(jù)n=VVm計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算陽(yáng)離子的物質(zhì)的量;
(5)①配制溶液的定量?jī)x器是容量瓶,容量瓶要指明規(guī)格;
②有碘單質(zhì)參和生成的反應(yīng),一般采用淀粉溶液做指示劑,該反應(yīng)是Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定碘,終點(diǎn)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;
計(jì)算時(shí)一般找出關(guān)系式,由此進(jìn)行計(jì)算,關(guān)系式為ClO2---2I2--4S2O32-,n(ClO2-)=14n(S2O32-)=14×20×10-3×2=0.01mol,m(NaClO2)=0.01×90.5=9.05g,計(jì)算得到樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)組裝好儀器后,檢查整套裝置氣密性的操作是關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)K1、K2,向①⑤中加水沒(méi)過(guò)干燥管下端,用酒精燈微熱三頸燒瓶,若①⑤處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,一段時(shí)間后,①⑤干燥管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱,說(shuō)明整套裝置氣密性良好,
故答案為:關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)K1、K2,向①⑤中加水沒(méi)過(guò)干燥管下端,用酒精燈微熱三頸燒瓶,若①⑤處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,一段時(shí)間后,①⑤干燥管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱,說(shuō)明整套裝置氣密性良好;
(2)亞硫酸鈉具有還原性,在反應(yīng)中作還原劑;裝置②中產(chǎn)生ClO2的反應(yīng)是氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉,本身被還原為二氧化氯,反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,④中發(fā)生反應(yīng)為二氧化氯在堿性溶液中和過(guò)氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2,O2和H2O,反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2,
故答案為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2;
(3)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥的方法,為防止析出晶體NaClO2•3H2O,應(yīng)趁熱過(guò)濾,由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃進(jìn)行洗滌,低于60℃干燥,
故答案為:趁熱過(guò)濾;用38℃~60℃熱水洗滌;
(4)①由題意可知,氯離子放電生成ClO2,由元素守恒可知,有水參加反應(yīng),同時(shí)生成氫離子,電極反應(yīng)式為:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+,
故答案為:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+;
②在陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑,氫氣的物質(zhì)的量為0.112L22.4L/mol=0.005mol,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子為+1價(jià)離子,故交換膜的陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為0.005mol×2=0.01mol,故答案為:0.01;
(5)①將所得混合液配成250mL待測(cè)溶液.配制待測(cè)液需用到的定量玻璃儀器是250mL容量瓶,容量瓶要指明規(guī)格,則選擇250mL容量瓶,故答案為:250mL容量瓶;
②有碘單質(zhì)參和生成的反應(yīng),一般采用淀粉溶液做指示劑,該反應(yīng)是Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定碘,滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液,終點(diǎn)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;
由關(guān)系式為ClO2---2I2--4S2O32-,n(ClO2-)=14n(S2O32-)=14×20×10-3×2=0.01mol,m(NaClO2)=0.01×90.5=9.05g,
樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=9.05g10g×100%=90.5%;
故答案為:滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;90.5%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)工廠、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)儀器的分析判斷,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.下列表示的幾種物質(zhì)中,其物質(zhì)的量一定不是1mol的是( �。�
A.32g硫B.64g Cu2+
C.32g氧氣D.6.02×1024個(gè)水分子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.阿伏伽德羅常數(shù)給出物質(zhì)的量的“標(biāo)準(zhǔn)”,即1mol物質(zhì)中約含有多少粒子.a(chǎn) mol H2SO4中含有b個(gè)氧原子,則阿伏伽德羅常數(shù)可以表示為( �。�
A.a4bmol-1B.4amol-1C.a4bD.\frac{4a}

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.以下是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵的生產(chǎn)流程示意圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟Ⅲ中可選用C(填序號(hào))試劑調(diào)節(jié)溶液的pH.
A.稀硝酸         B.雙氧水       C.氨水         D.高錳酸鉀溶液
(2)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品I的化學(xué)反應(yīng)方程式為4FeCO3+O2_2Fe2O3+4CO2;
(3)檢驗(yàn)產(chǎn)品II晶體中是否含有少量的氯化物雜質(zhì)需用到的試劑是硝酸鋇、硝酸銀、稀硝酸,進(jìn)一步提純產(chǎn)品II的方法是蒸發(fā)結(jié)晶;
(4)步驟Ⅳ中,F(xiàn)eCO3 達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),室溫下測(cè)得溶液的pH為8,c(Fe2+)為1.0×10-5mol•L-1.試判斷所得FeCO3 中是否混有Fe(OH)2否(填“是”或“否”),請(qǐng)通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算說(shuō)明理由溶液中c(Fe2+)•c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-62=1.0×10-17<Ksp[Fe(OH)2],故無(wú)Fe(OH)2沉淀生成 (已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17).
(5)步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下,其目的是防止NH4HCO3分解,減少Fe2+的水解.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料,廣泛地用作有機(jī)合成催化劑.
I.實(shí)驗(yàn)室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料制備銅的氯化物.現(xiàn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品來(lái)制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)(鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈已省略).按要求回答下列問(wèn)題:

(1)按氣流方向連接各儀器接口順序是:a→d、e→j、h→f、g→b.
(2)寫出加熱時(shí)硬質(zhì)試管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式是Cu+Cl2_CuCl2、2Fe+3Cl2_2FeCl3
(3)反應(yīng)后,盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液具有漂白、消毒作用,若用鋼鐵(含F(xiàn)e、C)制品盛裝該溶液會(huì)發(fā)生電化腐蝕,鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀,溶液會(huì)失去漂白、殺菌消毒功效.該電化腐蝕過(guò)程中正極反應(yīng)式是ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
Ⅱ.將上述實(shí)驗(yàn)制得的固體產(chǎn)物按如下流程操作,試回答下列問(wèn)題:

(1)檢驗(yàn)溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是KSCN溶液;
(2)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)制得的CuCl2•2H2O晶體配制0.1mol•L-1的CuCl2溶液,在稱量出CuCl2•2H2O晶體后,溶解該晶體的具體操作為將稱量的晶體置于燒杯中,加入適量的稀鹽酸和蒸餾水,用玻璃棒攪拌.
(3)溶液l可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì),X可選用下列試劑中的(填序號(hào))c、e.
a.NaOH    b.NH3•H2O    C.CuO  d.CuSO4    e.Cu2(OH)2CO3
(4)反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2,加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀.寫出制備CuCl的離子方程式:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O_2CuCl↓+4H++SO42-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖是實(shí)驗(yàn)室制備1,2二溴乙烷并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(加熱及夾持設(shè)備已略)反應(yīng)原理:CH3CH2OH→_{170℃}^{濃硫酸}CH2=CH2↑+H2O,CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br裝置A中發(fā)生副反應(yīng)之一是:CH3CH2OH+6H2SO4\stackrel{△}{→}2CO2↑+6SO2↑+9H2O.

1,2-二溴乙烷主要的物理性質(zhì)如下:
熔點(diǎn)沸點(diǎn)密度溶解性
9.79℃131.4℃2.18g•cm-3難溶于水,易溶于醇,醚生等有機(jī)溶劑
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)裝置A是由乙醇制備乙烯的反應(yīng)裝置圖,其中使用連通滴液漏斗的原因是使連通滴液漏斗里的溶液容易流下.
(2)裝置B是安全瓶,用于監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)E中是否發(fā)生堵塞,請(qǐng)寫出堵塞時(shí)的現(xiàn)象玻璃管中液面上升
裝置E中盛放泠水的主要目的是避免溴大量揮發(fā)(乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱),但又不能過(guò)冷卻(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的熔點(diǎn)為9.79℃,若溫度過(guò)低,1,2-二溴乙烷會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管.
(3)裝置C的作用是吸收乙烯中混有的SO2、CO2,裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Br2+20H+=Br-+BrO-+H2O
(4)將1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分鐘液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物在下層(填“上”或“下”)
(5)有學(xué)生提出,裝置D中可改用酸性高錳酸鉀溶液來(lái)驗(yàn)證氣體,請(qǐng)判斷這種做法是否可行否(填“是”或“否”),其原因是乙烯和SO2均能與酸高錳酸鉀溶液反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.硅藻土是由硅藻死亡后的遺骸沉積形成的,主要成分是SiO2和有機(jī)質(zhì),并含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO等雜質(zhì).精制硅藻土因?yàn)轭w粒小(直徑僅幾微米)、吸附性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用.圖1是生成精制硅藻土并獲得Al(OH)3的工藝流程.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)粗硅藻土高溫煅燒的目的是除去有機(jī)物.實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行煅燒的裝置如圖2所示,儀器a的名稱是坩堝.
(2)反應(yīng)Ⅰ后得“過(guò)濾”應(yīng)該是普通(填“普通”或“減壓”)過(guò)濾,選擇的理由是硅藻土顆粒小,會(huì)堵塞濾紙,
(3)反應(yīng)Ⅱ后過(guò)濾,所得固體的主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2
(4)洗滌Al(OH)3產(chǎn)品,下列方法最合適的是C.
A.先用稀鹽酸洗,后用冷水洗
B.先用NaOH溶液洗,后用冷水洗
C.先用冷水洗,后用酒精洗
D.先用酒精洗,后用冷水洗
(5)Al(OH)3純度測(cè)定:準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的樣品,在高溫下充分灼燒,冷卻后稱重.下列情形可能造成測(cè)定結(jié)果偏高的是BD.
A.固體中含有Na2CO3雜質(zhì)
B.固體中含有NaHCO3雜質(zhì)
C.Al(OH)3在灼燒前已部分分解
D.Al(OH)3未完全干燥
(6)泡沫滅火器是將大量CO2和氫氧化鋁等以泡沫的形式噴出.氫氧化鋁可用于滅火的原因是分解吸熱、氧化鋁會(huì)覆蓋可燃物、生成水蒸氣會(huì)排開(kāi)周圍的空氣(寫出兩個(gè)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

2.較活潑的金屬鋅不同濃度的硝酸反應(yīng)時(shí),可得到不同價(jià)態(tài)的還原產(chǎn)物,如果起反應(yīng)的鋅和硝酸的物質(zhì)的量之比為4:10,則硝酸的還原產(chǎn)物可能為(  )
A.NO2B.NOC.N2OD.NH4NO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.對(duì)于混合物的分離或提純,常采用的方法有:①過(guò)濾、②蒸餾、③萃取、④加熱分解等.下列各組混和物的分離或提純應(yīng)采用什么方法?(填序號(hào))
(1)提取碘水中的碘③.
(2)除去食鹽中的沙子①.
(3)淡化海水②.
(4)KCl中含有KClO3④.

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