6.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌.以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:
①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2•3H2O.
②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全.
③160g/L NaOH溶液是指160g NaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L.
(1)160g/L NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為:4.00mol/L(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)發(fā)生器中鼓入空氣的作用是:稀釋ClO2,防止ClO2分解爆炸.
(3)寫出吸收裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:;吸收裝置中的溫度不能過高,其原因是:防止H2O2的分解.
(4)從濾液中得到NaClO2•3H2O粗晶體的實驗操作依次是bed(選填序號)
a.蒸發(fā)結(jié)晶     b.蒸發(fā)濃縮      c.灼燒     d.過濾     e.冷卻結(jié)晶.

分析 ClO2在二氧化硫和空氣混合氣體中不易分解爆炸,在吸收塔中擠入氫氧化鈉溶液和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2,NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌得到晶體NaClO2•3H2O,
(1)濃度g/L表示1L溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的多少.160g/LNaOH溶液表示1L氫氧化鈉溶液含有160gNaOH.令溶液體積為1L,計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量.利用c=$\frac{n}{V}$計算氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度;
(2)由信息②可知,純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全,據(jù)此解答;
(3)根據(jù)題目信息并運用氧化還原反應(yīng)理論判斷反應(yīng)物、生成物.根據(jù)流程信息可知,吸收塔內(nèi)生成NaClO2,一定有ClO2→NaClO2,化合價降低,被還原;則H2O2必定被氧化,有氧氣產(chǎn)生,據(jù)此書寫方程式,溫度過高,H2O2容易分解;
(4)從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體,只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法,通過過濾得到粗晶體.得到的粗晶體經(jīng)過重結(jié)晶可得到純度更高的晶體.

解答 解:ClO2在二氧化硫和空氣混合氣體中不易爆分解炸,在吸收塔中擠入氫氧化鈉溶液和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2,NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌得到晶體NaClO2•3H2O,
(1)濃度g/L表示1L溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的多少.160g/LNaOH溶液表示1L氫氧化鈉溶液含有160gNaOH.令溶液體積為1L,則160gNaOH的物質(zhì)的量為$\frac{160g}{40g/mol}$=4mol.所以該溶液氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度c(NaOH)=$\frac{4mol}{1L}$=4.00mol/L.
故答案為:4.00mol/L.
(2)由信息②可知,純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全,所以發(fā)生器中鼓入空氣的作用應(yīng)是稀釋ClO2以防止爆炸,
故答案為:稀釋ClO2,防止ClO2分解爆炸;
(3)吸收裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為,因為雙氧水受熱會分解,所以吸收裝置中的溫度不能過高,
故答案為:;防止H2O2的分解;

(4)從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體,只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法,通過過濾得到粗晶體.所以操作順序為bed,
故答案為:bed.

點評 本題以學(xué)生比較陌生的亞氯酸鈉制備為背景,以過氧化氫法制備亞氯酸鈉為主線,考察學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、對濃度概念的理解、對氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識的運用、有關(guān)實驗操作和簡單實驗設(shè)計能力考察以及在新情境下綜合運用知識解決問題的能力,題目有一定的難度.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

9.下列敘述表示可逆反應(yīng)N2+3H2?2NH3一定處于平衡狀態(tài)的是( 。
A.N2、H2、NH3的百分含量相等
B.單位時間,消耗a mol N2的同時消耗3mol H2
C.單位時間,消耗a molN2的同時生成3a mol H2
D.反應(yīng)若在定容的密器中進(jìn)行,溫度一定時,壓強不隨時間改變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.在73%的硫酸溶液200克中加入發(fā)煙硫酸(含三氧化硫10%、含硫酸90%)配成100%的硫酸,問需此發(fā)煙硫酸多少克?(已知:SO3+H2O→H2SO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.某校化學(xué)學(xué)科研究小組利用鐵屑、稀硫酸和硫酸銨制備摩爾鹽(硫酸亞鐵銨),具體實驗步驟如下:
A.Fe屑的處理和稱量
操作:稱取約5g鐵屑,放入錐形瓶,加入15mL10%Na2CO3溶液,小火加熱10min將剩余的堿液倒掉,用蒸餾水把Fe沖洗干凈,干燥后稱其質(zhì)量,備用.
(1)Na2CO3溶液的作用是除去鐵屑表面的油污;將剩余的堿液倒掉的方法通常是傾析法.
B.FeSO4的制備
操作:將稱量好的Fe屑放入錐形瓶中,加入25mL 3mol•L-1 H2SO4,放在水浴中加熱至不再有氣體生成為止,再加入1mL 3mol•L-1H2SO4,趁熱過濾,將濾液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中.
(2)趁熱過濾的目的是FeSO4從溶液中析出,反應(yīng)結(jié)束時再加入1mL 3mol•L-1 H2SO4,保持pH<1,其作用是防止FeSO4被氧化和抑制銨根離子和亞鐵離子水解.
C.(NH42SO4•FeSO4•6H2O的制備
操作:稱取一定量的(NH42SO4并將其加入上面實驗的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱,放置冷卻,得到硫酸亞鐵銨的晶體.抽濾、洗滌、干燥、稱量.
(3)緩慢加熱,濃縮至濃縮至液體表面出現(xiàn)晶膜為止停止加熱;制得的晶體過濾后用C洗滌.
A、蒸餾水   B、飽和食鹽水   C、無水乙醇    D、濾液
(4)硫酸亞鐵銨溶液中離子濃度的大小關(guān)系c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-
(5)產(chǎn)品中可能存在雜質(zhì)NH4Fe(SO42.寫出NH4Fe(SO42溶液與過量Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3•H2O.
D.(NH42SO4•FeSO4•6HO的用途
硫酸亞鐵銨較綠礬穩(wěn)定,在氧化還原滴定分析中常用來配制Fe2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液.現(xiàn)取0.400g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用70.0mL  0.100mol•L-1 KMnO4溶液處理,發(fā)生反應(yīng)如下:
2MnO4-+Cu2S+8H+═2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O
8MnO4-+5CuS+24H+═5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O
反應(yīng)后剩余的KMnO4恰好用V mL  0.500mol•L-1 (NH42SO4•FeSO4溶液完全反應(yīng).
已知:
MnO4-+Fe2++H+-Fe3++Mn2++H2O(未配平),
(6)盛KMnO4溶液常用酸式滴定管;V的取值范圍3.3mL~20mL(mL,小數(shù)點后保留1位).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,它隱含著許多信息和規(guī)律.根據(jù)下表中短周期元素的原子半徑和主要化合價,回答表后的問題.
原子半徑(10-10m)0.741.600.531.100.990.890.751.43
最高或最低化合價+2+1+5+7+2+5+3
-2-3-1-3
(1)上述元素中與元素⑧處于同一周期的有Mg、P、Cl(填元素符號)
(2)①④⑦三種元素的氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為H2O>NH3>PH3(填化學(xué)式)
(3)元素④構(gòu)成的兩種單質(zhì)互稱為同素異形體(填“同位素”、“同素異形體”或“同分異構(gòu)體”)
(4)請寫出下列元素形成的常見化合物的電子式:
③⑤、②⑤、③⑦
(5)工業(yè)制備⑧的過程中,被電解的物質(zhì)是Al2O3(填化學(xué)式),屬于離子(填“離子”或“共價”)化合物
(6)請寫出⑤⑧兩種元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物間反應(yīng)的離子方程式:3H++Al(OH)3═Al3++3H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.CuCl2常用于顏料、木材防腐等工業(yè),并用作消毒劑、媒染劑、催化劑.工業(yè)上用粗制的氧化銅粉末(含雜質(zhì)FeO和SiO2)來制取無水CuCl2的流程如下:

已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氫氧化物,開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表:
離子符號Fe3+Fe2+Cu2+
氫氧化物開始沉淀時的pH2.57.04.7
氫氧化物完全沉淀時的pH3.29.76.7
(1)第②步反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
(2)濾渣A的成分有SiO2(填化學(xué)式),檢驗濾液C中的Fe3+離子是否除盡的方法是取濾液C少量于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,證明濾液C中的Fe3+離子未除盡,反之已除盡.
(3)第④步蒸發(fā)操作必要的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、坩堝鉗、石棉網(wǎng)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒.需要在氯化氫氣流中蒸干制取無水氯化銅的原因是HCl抑制CuCl2水解.
(4)稱取30.250g已制得的無水CuCl2產(chǎn)品(含少量FeCl3雜質(zhì)),溶于水中,加入過量的鐵粉充分反應(yīng)后過濾,得250mL濾液,量取25.00mL濾液于錐形瓶中,用0.100mol?L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積平均為46.00mL,則該無水CuCl2產(chǎn)品中CuCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.89(用小數(shù)表示,計算結(jié)果保留2位小數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示裝置,關(guān)于此裝置的敘述不正確的是( 。
A.是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置
B.Cu上有氣體放出
C.Mg是負(fù)極,電極反應(yīng)是Mg-2e-═Mg2+
D.導(dǎo)線中有電流通過,電流方向是由Mg到Cu

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.下列敘述不正確的是( 。
A.目前工業(yè)廢氣脫硫應(yīng)用最廣泛的方法是石灰法
B.工業(yè)上通過電解熔融的MgCl2獲得金屬Mg
C.鈉是一種強還原劑,可以把鈦、鋯、鈮等從其熔融鹽中置換出來
D.高爐煉鐵的主要反應(yīng)原理是碳在高溫下直接將氧化鐵還原成鐵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.現(xiàn)有X,Y,Z,W四種金屬片,①把X、Y用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中,X上有氣泡產(chǎn)生;②把Z、W用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中,Z發(fā)生氧化反應(yīng);③把X、Z用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中,電流方向為Z→導(dǎo)線→X.根據(jù)上述情況,回答下列問題.
(1)在①中,金屬片X發(fā)生了還原反應(yīng)
(2)在②中,金屬片W作正極;
(3)如果把Y、W用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液,則金屬片W上有氣泡產(chǎn)生;
(4)上述四種金屬的活動順序由弱到強是Y>X>Z>W(wǎng).

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同步練習(xí)冊答案