【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開(kāi)對(duì)漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ. 制取NaClO2晶體
已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38 ℃時(shí)析出的晶體是NaClO2,高于60 ℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl,F(xiàn)利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)裝置③的作用是 。
(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學(xué)方程式為 ;裝置④中制備NaClO2的化學(xué)方程式為 。
(3)從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟如下:
①減壓,55 ℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過(guò)濾;③ ;④低于60 ℃干燥,得到成品。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ. 測(cè)定某亞氯酸鈉樣品的純度
設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過(guò)量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-);將所得混合液配成250 mL待測(cè)溶液。
②移取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中,加幾滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,至滴定終點(diǎn)。重復(fù)2次,測(cè)得平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為 。
(5)該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用含m、c、V的代數(shù)式表示)。
(6)在滴定操作正確無(wú)誤的情況下,此實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果偏高,原因用離子方程式表示為 。
【答案】(1)防止倒吸 (2)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 (3)用38-60 ℃的溫水洗滌
(4)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且30 s內(nèi)不變色 (5)% (6)4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
【解析】
試題分析:(1)裝置④中氣體反應(yīng),裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低,因此裝置③是安全瓶能防止倒吸;
(2)亞硫酸鈉具有還原性,在反應(yīng)中作還原劑;裝置②中產(chǎn)生ClO2的反應(yīng)是氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉,本身被還原為二氧化氯,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體,故裝置④中生成NaClO2,Cl元素的化合價(jià)降低,雙氧水應(yīng)表現(xiàn)還原性,有氧氣生成,結(jié)合原子守恒可知,還有水生成,配平后方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;
(3)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥的方法,為防止析出晶體NaClO23H2O,應(yīng)趁熱過(guò)濾,由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃進(jìn)行洗滌,低于60℃干燥;
(4)碘遇淀粉變藍(lán)色,反應(yīng)結(jié)束時(shí),碘反應(yīng)完全,滴加最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色,說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn);
(5)令樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,則:
NaClO2~2I2~4S2O32-
90.5g 4mol
mag c molL-1×V×10-3L×250mL/25mlL
所以90.5g:mag=4mol:c molL-1×V×10-3L×250mL/25mlL
解得a=% ;
(6)實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果偏高,說(shuō)明滴定消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液體積偏高,溶液中碘的含量偏高,應(yīng)是生成的碘離子被氧氣氧化為碘,同時(shí)生成水,反應(yīng)離子方程式為4I-+O2+4H+=2I2+2H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小,無(wú)需氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn)。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如下圖裝置①。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH作為電解質(zhì)。下列敘述不正確的是
A. 該燃料電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:N2H4+4OH---4e-="=" N2+4H2O
B. 用該燃料電池作為裝置②的直流電,產(chǎn)生1 mol Cl2至少需要通人 0.5 mol N2H4
C. 該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料,以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量,并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸
D. 該燃料電池中,電子從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)外電路流向左側(cè)電極,溶液中OH-則遷移到左側(cè)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】【化學(xué)—選修2:化學(xué)與技術(shù)】粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國(guó)火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為:SiO2、Al2O3、CaO等。一種利用粉煤灰制取氧化鋁的工藝流程如下:
(1)粉煤灰研磨的目的是 。
(2)第1次過(guò)濾濾渣的主要成分有 和 (填化學(xué)式, 下同),第3次過(guò)濾時(shí),濾渣的成分的是 。
(3)在104℃用硫酸浸取時(shí),鋁的浸取率與時(shí)間的關(guān)系如下圖1,適宜的浸取時(shí)間為 h;鋁的浸取率與“助溶劑/粉煤灰”的關(guān)系如圖2所示,從浸取率角度考慮,三種助溶劑NH4F、KF及其NH4F與KF的混合物,在助溶劑/粉煤灰相同時(shí),浸取率最高的是 (填化學(xué)式);用含氟的化合物作這種助溶劑缺點(diǎn)是 (舉一例)。
(4)流程中循環(huán)使用的物質(zhì)有 和 (填化學(xué)式)。
(5)用鹽酸溶解硫酸鋁晶體,能夠發(fā)生的原因是 。
(6)用粉煤灰制取含鋁化合物的主要意義是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A,B,C,D,E代表5種元素。請(qǐng)按要求填空:
(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子,次外層有2個(gè)電子,其元素符號(hào)為__________;其價(jià)層電子排布圖為________。
(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同,B的元素原子的名稱為________,C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為____________________________。
(3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿,D的元素符號(hào)為________,其基態(tài)原子的電子排布式為____________________,其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為______________。
(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,E的元素符號(hào)為________,其基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO,制備流程圖如下:
已知:Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似,如:Zn既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液。
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟I中所用的試劑可以是_________。
(2)步驟III中加入H2O2的作用是做______________。(填“還原劑”或“氧化劑”)
(3)步驟V可選用的試劑是_______(填序號(hào))。
a.NaOH溶液 b.氨水 c.適量HCl溶液
(4)步驟VI的實(shí)驗(yàn)操作是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,請(qǐng)參照元素
(1)①~⑨中金屬性最強(qiáng)的元素是(填元素符號(hào)) ,非金屬性最強(qiáng)的元素是(填元素符號(hào)) 。
(2)④、⑤、⑦的原子半徑由大到小的順序?yàn)椋ㄌ钤胤?hào)) 。
(3)②、③的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋ㄌ罨瘜W(xué)式) 。
(4)由①、④元素按原子個(gè)數(shù)比2:1組成的化合物的電子式為 。
(5)由②和④組成的化合物與⑥單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(6)⑦單質(zhì)與⑤的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是以石油為原料制備某些化工產(chǎn)品的部分流程。請(qǐng)回答:
(1)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式__________。
(2)B分子中無(wú)甲基,則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。系統(tǒng)命名為__________。
(3)反應(yīng)①和③的類型依次是__________、__________。
(4)寫出反應(yīng)③化學(xué)方程式是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)小組為探究草酸的性質(zhì)并制備草酸鈉及其用途,查閱到如下信息:
探究草酸部分性質(zhì)并制備草酸鈉的生產(chǎn)流程如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式__________。表明草酸具有__________性。
(2)向溶液A中加入NaOH溶液,開(kāi)始滴加速度要盡量快些.其目的是__________。該反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的化學(xué)方程式為__________。
(3)操作②的名稱是__________。用乙醇淋洗晶體B的目的是__________
(4)用0.01000mol/L的高錳酸鉀溶液滴定25.00mL某濃度的草酸鈉溶液時(shí).需要加入適量的稀硫酸,所發(fā)生反應(yīng)為:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,若硫酸加入太多,結(jié)果會(huì)__________:操作中需用__________滴定管(填“酸式”或“堿式”),當(dāng)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是__________;測(cè)得此時(shí)消耗上述高錳酸鉀溶液20.00mL,則該草酸鈉溶液濃度為__________mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)制取鹽酸的設(shè)想,在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程,其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下:
根據(jù)要求填空:
(1)裝置A中反應(yīng)的離子方程式為 ;
(2)B裝置有三種功能:
①控制氣流速度;② ;③ 。
(3)在C裝置中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的強(qiáng)光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式 。
(4)D裝置中的石棉上均勻附著濕潤(rùn)的KI粉末,其作用是 ,
E裝置的作用是 。
(5)裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為 ;
該裝置還有缺陷,原因是沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理,寫出尾氣中的主要成分是 。
(填編號(hào))
A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4
(6)實(shí)驗(yàn)之余,該學(xué)習(xí)小組進(jìn)一步探究甲烷與氯氣反應(yīng)的條件。
通過(guò)排飽和食鹽水的方法收集兩瓶甲烷與氯氣(體積比為1∶4)混合氣體(I、II),II瓶用預(yù)先準(zhǔn)備好的黑色紙?zhí)滋咨,I瓶放在光亮處(不要放在日光直射的地方,以免引起爆炸)。按上圖安裝好裝置,并夾緊彈簧夾a和b。過(guò)一段時(shí)間,打開(kāi)彈簧夾a、b,I、II中觀察到現(xiàn)象是 。
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