亚氯酸钠(NaClO2)常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O ;
②Ksp(FeS)=6.3×10-18 ; Ksp(CuS)=6.3×10-36 ;Ksp(PbS)=2.4×10-28
(1)吸收塔内发生反应的离子方程式为 。该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂,它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2,当生成5 mol Cl2时,通过还原反应制得氯气的质量为 g。
(2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是 (填写序号)。
a蒸馏;b灼烧;c过滤;d冷却结晶;e蒸发
(3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。
下表是 25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 | HClO2 | HF | HCN | H2S |
Ka/mol?L-1 | 1×10-2 | 6.3×10-4 | 4.9×10-10 | K1=9.1×10?8 K2=1.1×10?12 |
(1)2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO22—+ O2+ 2H2O; 71 ;
(2)edc
(3)①Na2S>NaCN>NaF>NaClO2; 前者大; ② CuS; 6.3×10-13mol/L
解析试题分析:(1)根据题给化学工艺流程图知,吸收塔内为ClO2、氢氧化钠和过氧化氢反应生成NaClO2、氧气和水,离子方程式为2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO22—+ O2+ 2H2O;若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2,二氧化氯是氧化剂,发生还原反应,浓盐酸是还原剂,发生氧化反应,根据电子守恒可知4n(ClO2)=n(HCl),还原产物与氧化产物物质的量之比为1:4,故还原反应生成的氯气为1mol,质量为71g;(2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,答案为edc;(3)①根据题给电离平衡常数可知酸性强弱顺序为:HClO2>HF>HCN>HS-,根据盐类水解规律:酸性越弱,对应钠盐中酸根离子水解程度越大,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为Na2S>NaCN>NaF>NaClO2;由于酸性:根据二者的水解方程式判断,体积
相等,物质的量浓度相同的NaF、NaCN溶液中阴离子总数相等;由于酸性:HF>HCN,则碱性:NaCN>NaF,NaCN溶液中氢氧根浓度大于NaF溶液中氢氧根浓度,NaCN溶液氢离子浓度较小,而两溶液中钠离子浓度相等,则溶液中阳离子总数:NaCN<NaF;溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为:前者大;②根据阴阳离子个数比相同的难溶物,溶度积越小,溶解度越小,滴加硫化钠,相应阳离子最先沉淀,故首先析出沉淀是CuS,Fe2+最后沉淀,沉淀完全时该浓度为10-5mol?L-1,此时的S2-的浓度为6.3×10-18/10?5=6.3×10-13mol/L。
考点:以亚氯酸钠制备的工艺流程为载体,考查离子方程式的书写、氧化还原反应计算、物质分离提纯、盐类水解、沉淀溶解平衡。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
根据要求填空。
(1)下列物质中,属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。(填序号)
①碳酸氢钠 ②CO2 ③乙醇 ④铁
(2)饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2,其化学方程式为如下:
10 Al + 6 NaNO3 + 4 NaOH +18 H2O =" 10" NaAl(OH)4 + 3 N2↑
请用“单线桥法”表示上述反应中电子转移的方向和数目。
(3)已知氨气与氯气在常温条件下发生如下反应:8 NH3+3 Cl2= 6 NH4Cl +N2,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。
(4)今有K2SO4和Al2(SO4)3混合溶液,已知其中c(K+)=" 0.2" mol·L-1,c(SO42-)= 0.7mol·L-1。则溶液中c(Al3+)= mol·L-1。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知Ca(OH)2与Cl2反应的氧化产物与温度有关,在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气,二者恰好完全反应(发生的反应均为放热反应)。生成物中含有Cl-、ClO-、ClO3—三种含氯元素的离子,其中ClO-、ClO3—两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。
(1)t1前,氧化产物是______________________(填化学式)。
(2)t2时,Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的离子方程式:_____________________________。
(3)该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是________mol。
(4)NaClO2较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,其爆炸后的产物可能是________(填字母)。
A.NaCl、Cl2 | B.NaCl、NaClO | C.NaClO3、NaClO4 | D.NaCl、NaClO3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BAC[Al2(OH)nCl6-n]的流程如下:
(1)粉碎煤矸石的目的是__________________________________________________;
滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)。
(2)步骤①在煮沸的过程中,溶液逐渐由无色变为绿色,此时溶液中的有色离子为_____
________(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为_________;步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管,长导管的作用是__________________________。
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是________
_______________________;已知BAC的分散质粒子大小在1~100 nm之间,由此区别滤液Ⅰ与BAC两种液体的物理方法是________________________;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的BAC产率偏低,写出该反应的离子方程式:_______________________
(4)若0.1 mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式:____________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为 。
其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是 (填“阴极”或“阳极”)。
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为 。
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为:2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4]+6Ag, 则负极的电极反应式为
,正极附近溶液的pH (填“变大”、“不变”或“变小”)。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式: (ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是 。
A.增大压强 | B.增大反应物的浓度 |
C.使用催化剂 | D.降低温度 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
有A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下表中的离子形成的:
阳离子 | K+、Na+、Al3+、Cu2+ |
阴离子 | OH-、HCO3-、NO3-、SO42- |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验。
实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水、振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;
实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。
(1)写出离子方程式:
实验①:______________________________________________________;
实验②:______________________________________________________。
(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是________。
A.Br2>I2 | B.Fe3+>Br2 | C.Br2>Fe3+ | D.I->Br- |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、N、Fe2+、Fe3+、C、S、S、Cl-、N中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H+外还肯定含有的离子是 ;不能确定是否含有的离子是 ,若要确定其中阳离子的存在,最可靠的化学方法是 。
(2)沉淀G的化学式为 。
(3)写出有关离子方程式:
步骤①中生成A 。
步骤②生成沉淀I 。
(4)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)="0.04" mol,而沉淀C物质的量0.07 mol,能说明(1)中不能确定的阴离子存在的理由是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S 、HNO3、NO 、H2O;则该反应中还原产物是_____;若反应过程中转移了0.3mol电子,则氧化产物的质量是_____g。
(2)将a mol Cl2通入含b mol FeBr2的溶液中,当0< a / b≤1/2 时,反应的离子方程式为:
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-,写出另2个可能发生的离子方程式。
①当 a / b =1时 ;
②当a / b≥3/2时 。
(3)观察如下反应,总结规律,然后完成下列问题:
①Al(OH)3+H2O Al(OH)4-+ H+ ;② Cl2+2OH-= Cl-+ ClO-+H2O
(Ⅰ)已知B(OH)3是一元弱酸,试写出其电离方程式: ;
(Ⅱ)单质氰(CN)2是类卤素,试写出其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。
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