【题目】亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,可用ClO2为原料制取。某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
已知:饱和NaClO2溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2,高于60 ℃时 NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO2)2可溶于水。
利用图所示装置进行实验。
(1)装置①的作用是___________________,装置③的作用是________________。
(2)装置②中制备ClO2的化学方程式为___________________________;装置④中反应生成NaClO2的化学方程式为_____________________。
(3)从装置④反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤为:①减压,55 ℃蒸发结晶;②趁热过滤;③__________________;④低于60 ℃干燥,得到成品。如果撤去④中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是______________。
(4)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作与现象是取少量晶体溶于蒸馏水,__________________________________________________________。
(5)为了测定NaClO2粗品的纯度,取10.0 g上述初产品溶于水配成1 L溶液,取出10 mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20 mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定,重复2次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,计算得NaClO2粗品的纯度为_____。(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
【答案】吸收多余的ClO2气体,防止污染环境 防止倒吸(或作安全瓶等) 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)= 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 用38~60 ℃的温水洗涤 NaClO3和NaCl 滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4 (2分) 90.5%
【解析】
(1)装置②中产生的ClO2,装置①可以吸收未反应的ClO2,防止逸出污染空气;装置③是安全瓶,可以防止倒吸;综上所述,本题答案是:吸收多余的ClO2气体,防止污染环境; 防止倒吸(或作安全瓶等) 。
(2)亚硫酸钠具有还原性,氯酸钠具有氧化性,在酸性环境下二者发生氧化还原反应生成ClO2,化学方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;在装置④中ClO2得到电子被还原变为NaClO2,H2O2失去电子,表现还原性,反应的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2。综上所述,本题答案是:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2。
(3)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,根据题给信息NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl知,从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38℃~60℃的温水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品。如果撤去④中的冷水浴,由于温度高,可能导致NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl。综上所述,本题答案是:用38~60 ℃的温水洗涤;NaClO3和NaCl。
(4)检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,取少量晶体溶于蒸馏水,滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4 ;综上所述,本题答案是:滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4 。
(5) ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O,用Na2S2O3标准液滴定,发生反应:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI,可得反应的关系式为: ClO2--2I2-4Na2S2O3,又n(Na2S2O3)=0.2 mol·L-1×0.02 L=0.004 mol,得n(ClO2-)=0.001 mol,所以1L溶液中含有:n(NaClO2)=0.001 mol×100=0.1mol,则10.0 g NaClO2粗品中含有:m(NaClO2)=0.1 mol×90.5 g·mol-1=9.05 g,则w(NaClO2)=9.05/10.0×100%=90.5%。综上所述,本题答案是:90.5%。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】工业上由黄铜矿(主要成分 CuFeS2)制取 FeSO4·7H2O 和Cu的主要流程如下:
(1)检验酸浸过程中 Fe2+是否被氧化,应选择________(填字母编号)。
A.KMnO4 溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN 溶液
(2)酸浸过程中主要反应的化学方程式为__________。
(3)某同学向盛有 H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeSO4 溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为___________。一段时间后.溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成;产生气泡的原因是_________,生成沉淀的原因是___________(用平衡移动原理解释)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法不正确的是
A. 氢气的摩尔质量是2g/mol B. 摩尔是物质的量的单位
C. 1molOH—的质量是17g D. 1mol气体所占的体积约为22.4L
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】铅丹(Pb3O4)可作防锈用涂料,已知铅丹中Pb元素的化合价只有+2、+4,且+2价稳定,+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成Cl2。则下列说法不正确的是
A. Pb3O4可表示为2PbO·PbO2
B. 可用PbO在空气中加热制备铅丹,其n(氧化剂)∶n(还原剂)=1:2
C. 0.1mol Pb3O4与足量的浓盐酸反应,生成Cl2 0.1mol
D. a mol Pb3O4加强热分解生成PbO,则加热过程中转移电子数为3a NA
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用氟硼酸(HBF4,属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液,可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良,反应方程式为:Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O;Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质,下列说法正确的是
A. 放电时的负极反应为:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
B. 充电时,当阳极质量增加23.9 g时,溶液中有0.2 mol电子通过
C. 放电时,正极区pH增大
D. 充电时,Pb电极与电源的正极相连
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:
实验装置 | ||||
部分实验现象 | a极质量减小 b极质量增加 | b极有气体产生 c极无变化 | d极溶解 c极有气体产生 | 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 |
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A. a>b>c>d B. d>a>b>c C. b>c>d>a D. a>b>d>c
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果,下列图像描述正确的是
A. 图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化
B. 图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影响,且甲的压强大
C. 图③表示向Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液体积的关系
D. 图④表示在2 L的密闭容器中发生合成氨反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,0~10 min内该反应的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1,从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为d
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数是(a-b),L层电子数是(a+b),则A、B两元素形成化合物的化学式最可能表示为( )
A.B3A2B.BA2
C.A3B2D.AB2
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】按要求回答问题:
(1)以Zn和Cu为电极,稀H2SO4为电解质溶液形成的原电池中:
①H+向___________极移动(填“正”或“负”)。
②电子流动方向由____________极流向____________极(填:“正”、“负”)。
③若有1mol e- 流过导线,则理论上负极质量减少____________g。
④若将稀硫酸换成硫酸铜溶液,电极质量增加的是___________(填“锌极”或“铜极”),原因是_____________(用电极方程式表示)。
(2)一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中进行反应:aN(g) bM(g) +cP(g),M、N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①反应化学方程式中各物质的系数比为a∶b∶c=_________。
②1 min到3 min这段时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为:________________________。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是____________________________。
A.反应中当M与N的物质的量相等时
B.P的质量不随时间变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时消耗b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com