14.亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑,探究小組開(kāi)展如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答:
[實(shí)驗(yàn)Ⅰ]NaClO2晶體按如圖裝置進(jìn)行制取.
已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO2•3H2O,高于38℃時(shí)析出NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl.
(1)裝置C起的是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中的作用.
(2)已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體,則B中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置D中生成NaClO2和一種助燃?xì)怏w,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;裝置B中反應(yīng)后的溶液中陰離子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外還一定含有的一種陰離子是SO42-;檢驗(yàn)該離子的方法是:取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,先加足量的鹽酸,再加少量BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則說(shuō)明含有SO42-
(3)從裝置D反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟為:①減壓在55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過(guò)濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④低于60℃℃干燥;得到成品.
(4)反應(yīng)結(jié)束后,打開(kāi)K1,裝置A起的作用是吸收裝置B中多余的ClO2和SO2,防止污染空氣;如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl.
[實(shí)驗(yàn)Ⅱ]樣品雜質(zhì)分析與純度測(cè)定
(5)測(cè)定樣品中NaClO2的純度:準(zhǔn)確稱(chēng)一定質(zhì)量的樣品,加入適量蒸餾水和過(guò)量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng):ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,將所得混合液稀釋成100mL待測(cè)溶液.取25.00mL待測(cè)溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c mol•L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),則所稱(chēng)取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為c•V•10-3mol.

分析 B中反應(yīng)為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,C可防止倒吸,起到安全瓶的作用,D中加入過(guò)氧化氫和氫氧化鈉,在低溫下反應(yīng)生成NaClO2,A和E都為尾氣處理裝置.
(1)裝置D中發(fā)生氣體反應(yīng),裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低,裝置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)裝置B中制備得到ClO2,所以B中反應(yīng)為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,裝置D反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體,裝置D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,配平書(shū)寫(xiě)方程式;B制得的氣體中含有SO2,在裝置D中被氧化生成硫酸,可以用利用硫酸鋇是白色沉淀檢驗(yàn)硫酸根;
(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,注意溫度控制;
(4)由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl;
(5)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)可得關(guān)系式:NaClO2~2I2~4S2O32-,令樣品中NaClO2的物質(zhì)的量x,根據(jù)關(guān)系式計(jì)算.

解答 解:(1)裝置D中發(fā)生氣體反應(yīng),裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低,裝置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中,故答案為:防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)裝置B中制備得到ClO2,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置D反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體,裝置D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;B制得的氣體中含有SO2,在裝置D中被氧化生成硫酸,溶液中可能存在SO42-;用氯化鋇溶液檢驗(yàn)SO42-,具體操作:取少量反應(yīng)后的溶液,先加足量的鹽酸,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明含有SO42-,
故答案為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;SO42-;先加足量的鹽酸,再加少量BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則說(shuō)明含有SO42-;
(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NaClO2•3H2O,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,故答案為:趁熱過(guò)濾;60℃;
(4)由于ClO2和SO2均有毒,所以反應(yīng)結(jié)束后,打開(kāi)K1,裝置A起的作用是吸收裝置B中多余的ClO2和SO2;由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl,
故答案為:吸收裝置B中多余的ClO2和SO2,防止污染空氣;NaClO3和NaCl;
(5)令樣品中NaClO2的物質(zhì)的量n,則:
NaClO2~2I2~4S2O32-
1mol        4mol
n/4     c mol•L-1×V×10-3L
故n=c•V•10-3mol.
故答案為:c•V•10-3 mol.

點(diǎn)評(píng) 本題考查亞氯酸鈉制備實(shí)驗(yàn)的基本操作、亞氯酸鈉的性質(zhì)及中和滴定等知識(shí),為高頻考點(diǎn),理解原理是解題的關(guān)鍵,同時(shí)考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,難度較大

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列電離方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( 。
A.KAl(SO42═K++Al3++SO42-B.NaH2PO4═Na++H2PO4-
C.H2S?2H++S2-D.NaClO═Na++Cl-+O2-

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8.甲烷與氧氣的質(zhì)量比為1:4時(shí)極易爆炸,若參與爆炸的甲烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是3.36L,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該爆炸中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是( 。
A.0.15NAB.0.6NAC.1.2NAD.2.4NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.工業(yè)上電解飽和食鹽水前,需要對(duì)食鹽進(jìn)行精制.已知工業(yè)食鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì).現(xiàn)欲把工業(yè)食鹽精煉成精鹽,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)欲除去SO42-必須加入可溶性的鋇試劑,該試劑不可以是B.你選該試劑的理由是加入Ba(NO32會(huì)引入雜質(zhì)NO3-
A.Ba(OH)2   B.Ba(NO32   C.BaCl2
(2)若選用的試劑是BaCl2、NaOH、Na2CO3和HCl,下列加入試劑的順序不合理的是C.
A.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl
B.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl
C.Na2CO3、NaOH、BaCl2、HCl
(3)在選用不同的試劑和不同的加試劑順序時(shí),都是最后加入鹽酸.你認(rèn)為加入鹽酸的作用是(離子方程式表示CO32-+2H+═H2O+CO2↑;OH-+H+═H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.在蘋(píng)果、香蕉等水果的果香中存在著乙酸正丁酯.某化學(xué)課外興趣小組欲以乙酸和正丁醇為原料合成乙酸正丁酯.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(一)乙酸正丁酯的制備
①在干燥的50mL圓底燒瓶中,加入13.5mL(0.15mol)正丁醇和7.2mL(0.125mol)冰醋酸,再加入3~4滴濃硫酸,搖勻,投入1~2粒沸石.
按圖所示安裝帶分水器的回流反應(yīng)裝置,并在分水器中預(yù)先加入水,使水面略低于分水器的支管口.
②打開(kāi)冷凝水,圓底燒瓶在石棉網(wǎng)上用小火加熱.在反應(yīng)過(guò)程中,通過(guò)分水器下部的旋塞不斷分出生成的水,注意保持分水器中水層液面原來(lái)的高度,使油層盡量回到圓底燒瓶中.反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)后,停止加熱,記錄分出的水的體積.
(二)產(chǎn)品的精制
③將分水器分出的酯層和反應(yīng)液一起倒入分液漏斗中,先用10 mL的水洗滌,再繼續(xù)用10 mL10%Na2CO3洗滌至中性,再用10 mL 的水洗滌,最后將有機(jī)層轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,再用無(wú)水硫酸鎂干燥.
④將干燥后的乙酸正丁酯濾入50 mL 燒瓶中,常壓蒸餾,收集124~126℃的餾分,得11.6g產(chǎn)品.
(1)寫(xiě)出該制備反應(yīng)的化學(xué)方程式CH3COOH+HO(CH23CH3 $?_{△}^{濃硫酸}$CH3COO(CH23CH3+H2O.
(2)冷水應(yīng)該從冷凝管a(填a或b)管口通入.
(3)步驟②中不斷從分水器下部分出生成的水的目的是使用分水器分離出水,使平衡正向移動(dòng),提高反應(yīng)產(chǎn)率.步驟②中判斷反應(yīng)終點(diǎn)的依據(jù)是分水器中的水層不再增加時(shí),視為反應(yīng)的終點(diǎn).
(4)產(chǎn)品的精制過(guò)程步驟③中,洗的目的是除去乙酸及少量的正丁醇.兩次洗滌完成后將有機(jī)層從分液漏斗的上 端置入錐形瓶中.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

19.二氯化砜(SO2Cl2)是一種重要的有機(jī)合成試劑,實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cl2反應(yīng)制取少量的SO2Cl2.裝置如圖(有些支持裝置省略了)所示.已知SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃;常溫下比較穩(wěn)定,受熱易分解,遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng),產(chǎn)物之一為氯化氫氣體.

(1)儀器E的名稱(chēng)是分液漏斗,由B的使用可知SO2與氯氣之間的反應(yīng)居于放(填“放”或“吸”)熱反應(yīng),B處反應(yīng)管冷卻水應(yīng)從a (填“a”或“b”)接口通入.如果將丙裝置放入冰水中,會(huì)更有利于二氯化砜的生成,其原因是該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度能使平衡正向移動(dòng),有利于二氯化砜的生成.
(2)試劑X、Y的組合最好是c.
a.98%硫酸和銅       b.稀硝酸和亞硫酸鈉固體     c.60%硫酸和亞硫酸鉀固體
(3)戊是貯氣裝置,則E中的試劑是飽和食鹽水;若缺少裝置乙和丁,潮濕的氯氣和二氧化硫之間發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
(4)取1.00g蒸餾后的液體,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化鋇溶液,測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量為1.50g,則所得餾分中二氯化砜的質(zhì)量百分含量為86.9%(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位).
(5)二氯化砜應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫(kù)房,但久置后微顯黃色,其原因是因?yàn)镾O2Cl2自身分解生成Cl2,Cl2溶于使液體呈黃色.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.正丁醚常用作有機(jī)反應(yīng)的溶劑.實(shí)驗(yàn)室制備正丁醚的反應(yīng)和主要實(shí)驗(yàn)裝置如下:2CH3CH2CH2CH2OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH3CH2CH2CH22O,反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)/℃密度/(g/cm3水中的溶解性
正丁醇74117.20.8109微溶
正丁醚130142.00.7704幾乎不溶
①將6mL濃硫酸和37g正丁醇,按一定順序添加到A中,并加幾粒沸石.
②加熱A中反應(yīng)液,迅速升溫至135℃,維持反應(yīng)一段時(shí)間.
③分離提純:待A中液體冷卻后將其緩慢倒入盛有70mL水的溫度分液漏斗中,振搖后靜置,分液得粗產(chǎn)物.
④粗產(chǎn)物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗滌,分液后加入約3g無(wú)水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣.
⑤將上述處理過(guò)的粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾,收集餾分,得純凈正丁醚11g.請(qǐng)回答:
(1)步驟①中濃硫酸和正丁醇的添加順序?yàn)椋簯?yīng)先加正丁醇.
(2)加熱A前,需先從b(填“a”或“b”)口向B中通入水.
(3)步驟③的目的是初步洗去濃H2SO4,振搖后靜置,粗產(chǎn)物應(yīng)上(填“上”或“下”)口倒出.
(4)步驟④中最后一次水洗的目的為洗去有機(jī)層中殘留的NaOH及中和反應(yīng)生成的鹽Na2SO4
(5)步驟⑤中,加熱蒸餾時(shí)應(yīng)收集D(填選項(xiàng)字母)左右的餾分.
A.100℃B.117℃C.135℃D.142℃
(6)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)觀(guān)察到分水器中收集到液體物質(zhì),且分為上下兩層,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,分水器中液體逐漸增多至充滿(mǎn)時(shí),上層液體會(huì)從左側(cè)支管自動(dòng)流回A.分水器中上層液體的主要成分為正丁醇,下層液體的主要成分為水.
(7)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醚的產(chǎn)率為34%(精確到1%).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

3.堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb(OH)c(CO3d]可用作阻燃劑、抗酸劑等.其制備方法是:控制溫度、pH,向NaHCO3稀溶液中加入Al(OH)3,并攪拌,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥,得堿式碳酸鈉鋁.
(1)堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb(OH)c(CO3d]中a、b、c、d之間的關(guān)系為a+3b=c+2d.
(2)堿式碳酸鈉鋁作為阻燃劑的可能原因:①在分解過(guò)程中大量吸熱;②本身及產(chǎn)物無(wú)毒且不可燃;③產(chǎn)生阻燃性氣體CO2、H2O.
(3)若pH過(guò)高,則對(duì)產(chǎn)品的影響是pH過(guò)高會(huì)使堿式碳酸鈉鋁轉(zhuǎn)化為NaAlO2
(4)為確定堿式碳酸鈉鋁的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①準(zhǔn)確稱(chēng)取2.880g樣品用足量稀硝酸溶解,得到CO2 0.448L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),并測(cè)得溶液中含有0.02mol Al3+
②加熱至340℃以上時(shí)樣品迅速分解,得到金屬氧化物、CO2和H2O.當(dāng)樣品分解完全時(shí),樣品的固體殘留率(固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量×100%)為56.9%,根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定堿式碳酸鈉鋁的組成(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列推斷合理的是( 。
A.濃H2SO4有強(qiáng)氧化性,常溫下能與Cu發(fā)生劇烈反應(yīng)
B.金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì),不可能與氧氣發(fā)生反應(yīng)
C.明礬[KAl(SO42•12H2O]在水中能形成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑
D.將SO2通入品紅溶液中,溶液褪色后加熱恢復(fù)原色;將SO2通入溴水,溴水褪色后加熱也能恢復(fù)原色

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