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【题目】NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,一种生产NaClO2 的工艺如下:

已知:①ClO2是一种强氧化性气体,浓度大时易分解爆炸。在生产使用时要用稀有气体或空气等进行稀释,同时避免光照、震动等。②NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·33H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃NaClO2分解成NaClO3NaCl。回答下列问题:

(1)最近科学家又在反应步骤的基础上研究出用H2C2O4代替SO2制备ClO2的新方法,该方法的化学方程式为______________________

(2)获得产品NaClO2操作包括以下步骤:

减压,55℃蒸发结晶;趁热过滤;___________________________低于60℃干燥,得到产品。

(3)为了测定产品NaClO2的纯度,取上述所得产品12.5g溶于水配成1L溶液,取出10.00mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(ClO2被还原为Cl杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.25molL1Na2S2O3标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液20.00mL,试计算产品NaClO2的纯度_________________________(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

(4)NaClO2溶液中存在ClO2HClO2ClO2Cl四种含氯微粒。经测定 25℃各含氯微粒浓度随 pH 的变化情况如图所示(Cl没有画出)

酸性条件下NaClO2溶液中存在Cl的原因是_______________________(用离子方程式解释)

②pH=5时,NaClO2溶液中ClO2HClO2ClO2Cl四种含氯微粒的浓度由大到小的顺序是___________________________________________________

【答案】2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2+2ClO2 38~60℃的温水洗涤 90.5% 5ClO2-+4H+4ClO2+Cl-+2H2O c(HClO2)>c(ClO2)>c(ClO2)>c(Cl)

【解析】

由制备流程可知,NaClO3SO2在硫酸酸化的条件下反应生成ClO2,其中NaClO3是氧化剂,回收产物为NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且生成ClO2,根据电荷守恒可得反应的方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,选择NaOH除去食盐水中的Mg2+选择碳酸钠除去Ca2+,电解装置中阴极ClO2得电子生成ClO2-,阳极Cl-失电子生成Cl2,含H2O2NaOH溶液吸收ClO2,产物为ClO2-,最后NaClO2溶液结晶、干燥得到产品,以此分析作答。

1)用硫酸酸化的草酸溶液还原氯酸钠,反应生成硫酸钠、CO2ClO2和水,反应方程式为:2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2+2ClO2↑,

2)获得产品NaClO2,由题干信息可知应用38~60℃的温水洗涤;

3NaClO2与足量酸化的KI溶液反应,方程式为:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,则根据关系NaClO2~2I2~4S2O32-可知NaClO2的物质的量为=1.25×10-3mol10ml样品中m(NaClO2)= 1.25×10-3mol×90.5g/mol,因此原样品中NaClO2的质量分数为×100%=90.5%

4)①酸性溶液中NaClO2发生气化反应生成NaClClO2,离子方程式为:5ClO2-+4H+4 ClO2+Cl-+2H2O

②由图象可知,pH=5时,发生的反应为:5ClO2-+4H+4 ClO2+Cl-+2H2ONaClO2溶液中含氯元素的微粒浓度的大小关系为:c(HClO2)>c(ClO2)>c(ClO2)>c(Cl)

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某温度下在2L密闭容器中加入一定量A,发生以下化学反应:

2A(g)B(g)+C(g)ΔH =48.25 kJ·mol1,反应过程中BA的浓度比与时间t有下图所示关系,若测得第15minc(B)=1.6 mol·L1,下列结论正确的是

A.该温度下此反应的平衡常数为3.2

B.A的初始物质的量为4 mol

C.反应到达平衡时,放出的热量是193kJ

D.反应达平衡时,A的转化率为80%

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【题目】一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,2molX2molY进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g),经2min达到平衡,生成0.6molZ。下列说法正确的是(

A.X浓度变化表示的反应速率为0.06mol/(Lmin)

B.将容器体积变为20LZ的平衡浓度为原来的

C.平衡时,X的转化率为30%

D.起始状态和平衡时容器内的气体压强比为21

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【题目】某研究性学习小组的同学为在实验室再现二氧化硫催化氧化的过程,并制取少量三氧化硫晶体,设计了如图所示的装置。已知三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量热,容易形成酸雾。试回答:

1)已知450℃时,反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数K25,则在450℃时,2SO3(g)2SO2(g)O2(g)的化学平衡常数为___

2A中的试剂是___

3)在实验过程中不必持续加热,说明该平衡的△H___0(填“>”“<”,C装置用来收集三氧化硫,其中冰盐水的作用是___;若用32g铜跟足量浓硫酸反应制取二氧化硫,实验结束时得到20g三氧化硫,该实验中二氧化硫的转化率不小于___

4)请指出本套实验装置的明显缺陷是:___

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】如下图所示,图是恒压密闭容器,图是恒容密闭容器。当其它条件相同时,在中分别加入2mol2mol,开始时容器的体积均为VL,发生如下反应并达到平衡状态提示:物质XY的状态均未知,物质Z的状态为气态)2X(?)+Y(?)aZ(g)此时XYZ的物质的量之比为1:3:2。下列判断正确的是

A.物质Z的化学计量数 a= 2

B.XY均为气态,则在平衡时X的转化率:Ⅰ<Ⅱ

C.中气体的密度如图所示,则XY中只有一种为气态

D.X为固态、Y为气态,则中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ>Ⅱ

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【题目】据报道,在300℃70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2g+6H2gCH3CH2OHg+3H2Og),下列叙述错误的是

A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率

B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应

C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率

D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OHH2O可提高CO2H2的利用率

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【题目】为了实现资源利用最大化,某化工厂将合成氨、制纯碱和生产尿素工艺联合,简易流程如下:

101kPa时,测得生成17g,放出热量,写出合成的热化学方程式 ______

合成氨原料气中的杂质硫化氢用稀氨水吸收,副产品是酸式盐.该副产品的化学式为 ______

反应器2分离出来的氮气和氢气再通入反应器1,其目的是 ______ 向反应器3充入原料的顺序是:先加氯化钠溶液,通入氨气至饱和,再通入足量的二氧化碳可制得反应器3中的化学方程式为 ______

工业上可用碳、甲烷与水蒸汽反应制氢气

,此反应的化学平衡常数表达式为 ______ ,为了提高碳的转化率,宜采用下列措施中的填字母编号 ______

A.增大压强增加碳的量升高温度增加水的量使用催化剂及时移出CO

有些国家水电丰富,采用惰性电极电解硫酸钠溶液制氢气,电解时阳极上的电极反应式为 ______

若仅以、空气、为原料制尿素,标准状况下,理论上最多能制 ______ 尿素.

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【题目】水煤气(COH2)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得:Cs)+H2OgCOg)+H2gΔH=+131.3 kJ·mol-1

1)该反应的平衡常数的表达式为_________________;升高温度,K值将________;容器中气体的平均相对分子质量将________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。

2)上述反应达到平衡后,将体系中的Cs)部分移走,平衡将________(填字母)。

A.向左移 B.向右移 C.不移动

3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有________(填字母)。

A.单位体积内每消耗1 mol CO的同时生成1 mol H2

B.混合气体总物质的量保持不变

C.生成H2Og)的速率与消耗CO的速率相等

D.H2Og)、COH2的浓度相等

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【题目】下列说法与盐类的水解有关的是

①明矾和可作净水剂;

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溶液可作焊接中的除锈剂;

草木灰与铵态氮肥不能混合施用;

两种溶液可作泡沫灭火剂。

A.①④B.C.D.全部

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