【題目】一種生產高氯酸(HClO4)的工藝流程如圖所示,該流程同時產出重要含氯消毒劑(ClO2)和漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2):
已知:①NaHSO4溶解度隨溫度的升高而增大,適當條件下可結晶析出。
②高氯酸是一種強酸,沸點130℃左右。.
請回答下列問題:
(1)完成反應器1中生成高氯酸的化學方程式:NaClO3+H2SO4=HClO4+__ClO2↑+NaHSO4+___。冷卻的目的是__,能用蒸餾法分離出高氯酸的原因是___。
(2)反應器II中發(fā)生反應的離子方程式為___。
(3)通入反應器II中的SO2用H2O2代替同樣能生成NaClO2,請簡要說明H2O2能代替SO2的原因是___。
【答案】3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O 降低NaHSO4的溶解度,使NaHSO4結晶析出 HClO4沸點低,且與濾液中其他成分沸點差異較明顯 2ClO2+SO2+4OH-=2++2H2O H2O2有還原性,也能把ClO2還原為NaClO2
【解析】
(1) 根據得失電子守恒和原子守恒,書寫出化學反應方程式;冷卻的目的是是利用NaHSO4溶解度來冷卻結晶;用蒸餾法分離混合物是因為兩者的沸點相差明顯;
(2) 根據通入到反應容器Ⅱ中的反應物有NaOH、SO2、H2O、ClO2,生成物有NaClO2,根據氧化還原反應的得失電子守恒,和質量守恒定律來配平離子方程式;
(3) SO2用H2O2代替同樣能生成NaClO2,因為H2O2與SO2一樣具有還原性。
(1)反應中Cl元素的化合價部分由+5價升至+7價、部分由+5價降至+4價,根據得失電子守恒和原子守恒,書寫出化學反應方程式為:3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2+3NaHSO4+H2O;因為硫酸氫鈉的溶解度隨溫度的升高而增大,將反應生成物的溶液冷卻得到NaHSO4晶體,過濾后,將濾液蒸餾得到純凈的HClO4,是因為高氯酸的沸點低,且與濾液中其他成分沸點差異較明顯,故答案為:3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O;降低NaHSO4的溶解度,使NaHSO4結晶析出;HClO4沸點低,且與濾液中其他成分沸點差異較明顯;
(2) 根據通入到反應容器Ⅱ中的反應物有NaOH、SO2、H2O、ClO2,生成物有NaClO2,氯的化合價由+4價變成了+3價,得到電子,根據氧化還原反應的原理硫應失電子,由+4價變成+6價,根據氧化還原反應原理:氧化劑得到電子總數等于還原劑失去電子的總數,則氧化還原反應方程式為:2ClO2+SO2+4OH-=2++2H2O,故答案為:2ClO2+SO2+4OH-=2++2H2O;
(3) 如果將反應器Ⅱ中的SO2用H2O2代替同樣能生成NaClO2,說明變換物質后,氧化還原反應照樣能發(fā)生生成NaClO2,也就說明H2O2也具有還原性,也能把ClO2還原為NaClO2,故答案為:H2O2有還原性,也能把ClO2還原為NaClO2。
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【題目】二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產生沉淀,而實際受到空氣和溶液中氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象。為了避免產生沉淀,某化學小組設計了如下實驗裝置,實驗操作步驟如下:
①氣密性檢査完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過_______注入稀硫酸、打開活塞,將產生的氫氣導入到后續(xù)裝置。
②________后,關閉活塞,將裝置D的導管插入燒杯中。
③通過裝置B的________滴加濃硫酸,產生的氣體進入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清。
④打開活塞,將產生的氫氣導入后續(xù)裝置一段時間。
⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失。
⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品。
請回答下列問題:
(1)實驗步驟①和③的空白處使用的儀器分別為__________、__________
(2)裝置C中苯的作用是__________。
(3)實驗步驟②的操作為__________。
(4)實驗步驟④的目的是__________。
(5)寫出實驗步驟⑤試管中發(fā)生反應的化學方程式:__________、____________。
(6)為了避免產生沉淀,你認為還應采取哪些措施?請舉一例:__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下面有關晶體的敘述中,不正確的是
A. 氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰8個Cl-
B. SiO2晶體為空間網狀結構,由共價鍵形成的原子環(huán)中,最小的環(huán)上有12個原子
C. 干冰晶體中,每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子
D. 金屬銅屬于六方最密堆積結構,金屬鎂屬于面心立方最密堆積結構
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【題目】阿伏加德羅常數的值為。下列說法正確的是
A. 1L0.1mol·NH4Cl溶液中, 的數量為0.1
B. 2.4gMg與H2SO4完全反應,轉移的電子數為0.1
C. 標準狀況下,2.24LN2和O2的混合氣體中分子數為0.2
D. 0.1mol H2和0.1mol I2于密閉容器中充分反應后,其分子總數為0.2
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.無色透明的溶液中:、、、
B.=1×10-12的溶液中:K+、、、
C.的溶液中:、、、
D.能使甲基橙變紅的溶液中:、、、
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【題目】400℃時,向一個容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2,發(fā)生如下反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反應過程中測得的部分數據見下表:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 |
n(CO)/mol | 0.20 | 0.08 | 0.04 | |
n(H2)/mol | 0.40 | 0.08 |
下列說法不正確的是
A. 反應在前10min內的平均速率為v(H2)=0.012 mol/(L·min)
B. 400℃時,該反應的平衡常數數值為2.5×103
C. 保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(CH3OH)=0.06mol·L-1,則反應的ΔH<0
D. 相同溫度下,若起始時向容器中充入0.3mol CH3OH,達到平衡時CH3OH的轉化率大于20%
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【題目】SO2是大氣中的有害物質,需要對其進行綜合治理和利用。
(1)工業(yè)上常用氨水吸收法處理SO2,可生成(NH4)2SO3或NH4HSO3。
① (NH4)2SO3顯堿性,用化學平衡原理解釋其原因:____________。
② NH4HSO3顯酸性。用氨水吸收SO2,當吸收液顯中性時,溶液中離子濃度關系正確的是____(填字母)。
a.c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(NH4+)>c(SO32-)> c(H+)=c(OH-)
c.c(NH4+)+c(H+)=c(SO32-) +c(HSO3-)+c(OH-)
(2)某工廠煙氣中主要含SO2、CO2,在較高溫度經下圖所示方法脫除SO2,可制得H2SO4。
①在陰極放電的物質是_______。
②在陽極生成SO3的電極反應式是______。
(2)檢測煙氣中SO2脫除率的步驟如下:
a.將一定量的凈化氣(不含SO3)通入足量NaOH溶液后,再加入足量溴水。
b.加入濃鹽酸,加熱溶液至無色無氣泡,再加入足量BaCl2溶液。
c.過濾、洗滌、干燥,稱量沉淀質量。
①用離子方程式表示a中溴水的主要作用________________。
②若沉淀的質量越大,說明SO2的脫除率越_____(填“高”或“低”)。
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【題目】鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上制備鋁的主要原料。工業(yè)上制取鋁的工藝流程如下:
(1)沉淀A____________,沉淀C是___________。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名稱是___________,所需要的玻璃儀器有___________
(3)濾液甲含有Fe3+,寫出硫氰化鉀溶液檢驗Fe3+的離子方程式___________。
(4)生成沉淀C的離子方程式___________
(5)若濾液甲中c(H+)=1.0mol·L-1,c(Al3+)=2.0mol·L-1,c(Fe3+)=2.0mol·L-1,現(xiàn)取100mL濾液,若要把Al3+、Fe3+分開,加入2mol/LNaOH溶液的體積至少為___________mL.
(6)已知鈹和鋁的性質類似,請寫出鈹和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式___________
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【題目】常溫時,1mol·L-1的CH3NH2和1mol·L-1的NH2OH(NH2OH+H2ONH3OH++OHˉ)兩種堿溶液,起始時的體積均為10mL,分別向兩溶液中加水進行稀釋,所得曲線如圖所示(V表示溶液的體積),pOH=-lgc(OH-)。下列說法不正確的是
A. NH2OH的電離常數K的數量級為10-9
B. CH3NH3Cl鹽溶液中水解離子方程式為:CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-
C. 當兩溶液均稀釋至lg=4時,溶液中水的電離程度:NH2OH >CH3NH2
D. 濃度相同的CH3NH3Cl和NH3OHCl的混合溶液中離子濃度大小關系:(NH3OH+)<c(CH3NH3+)
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