【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℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。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的“操作”包括以下步骤:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③___________________________④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0.25molL﹣1Na2S2O3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ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-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)
①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ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-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↑ 用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,NaClO3和SO2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H2O2的NaOH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、CO2、ClO2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;
(3)NaClO2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=1.25×10-3mol,10ml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NaCl和ClO2,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-+2H2O,NaClO2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-)
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【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·mol-1,反应过程中B、A的浓度比与时间t有下图所示关系,若测得第15min时c(B)=1.6 mol·L-1,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,2molX和2molY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.以X浓度变化表示的反应速率为0.06mol/(Lmin)
B.将容器体积变为20L,Z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2∶1
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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K=25,则在450℃时,2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g)的化学平衡常数为___。
(2)A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“>”或“=”或“<”),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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【题目】如下图所示,图Ⅰ是恒压密闭容器,图Ⅱ是恒容密闭容器。当其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol和2mol
,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X,Y的状态均未知,物质Z的状态为气态),2X(?)+Y(?)
aZ(g)此时Ⅰ中X,Y,Z的物质的量之比为1:3:2。下列判断正确的是
ⅠⅡ
Ⅲ
A.物质Z的化学计量数 a= 2
B.若X、Y均为气态,则在平衡时X的转化率:Ⅰ<Ⅱ
C.若Ⅱ中气体的密度如图Ⅲ所示,则X、Y中只有一种为气态
D.若X为固态、Y为气态,则Ⅰ、Ⅱ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:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),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CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2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:
时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(CO和H2)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:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+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C(s)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H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等
(4)某温度下,将4.0 mol H2O(g)和足量的炭充入2 L的密闭容器中,发生如下反应,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),达到平衡时测得K=1,则此温度下H2O(g)的转化率为________。
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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;
②实验室盛放、
等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞;
③长期施用硫酸铵,土壤酸性增强;
④与
溶液可作焊接中的除锈剂;
⑤草木灰与铵态氮肥不能混合施用;
⑥用与
两种溶液可作泡沫灭火剂。
A.①④B.②⑥C.③⑤D.全部
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