【題目】次氯酸鈉是家用消毒劑的有效成分。實(shí)驗(yàn)室制備次氯酸鈉的裝置如下圖甲所示。

(1)裝置C中生成各物質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的溫度隨時(shí)間的變化如圖乙所示。t1分鐘后所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。

(2)如果要減少NaClO3的生成,可以采取的方法是_________、___________(填兩種)。

(3)由裝置C中的溶液得到次氯酸鈉樣品。假設(shè)該次氯酸鈉樣品中混有的雜質(zhì)為NaClO3或NaCl中的一種。稱取2.0225 g樣品于錐形瓶中,加水使其完全溶解,向溶液中加入200 mL 0.60 mol·L-1的FeSO4溶液(過(guò)量),充分反應(yīng)。再向溶液中滴加0.50 mol·L-1的KMnO4溶液,恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗KMnO4溶液20.00 mL。請(qǐng)計(jì)算樣品中NaClO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____________寫出計(jì)算過(guò)程)。

已知:H+ClO+Fe2+→Cl+Fe3++H2O

H+ClO3-+Fe2+→Cl+Fe3++H2O

H+MnO4-+Fe2+→Mn2++Fe3++H2O(以上反應(yīng)均未配平)

【答案】3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O 緩慢滴加鹽酸 將裝置C置于冰水中 消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.5 mol·L-1×0.02 L=0.01 mol ,與KMnO4反應(yīng)的Fe2+物質(zhì)的量:0.01 mol×5=0.05 mol,F(xiàn)e2+總物質(zhì)的量:0.60 mol·L-1×0.2 L=0.12 mol,與樣品反應(yīng)的Fe2+物質(zhì)的量:0.12 mol-0.05 mol=0.07 mol ,極限法討論:2.0225 g樣品全為NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+),n(Fe2+)=2×(2.0225 g÷74.5 g·mol-1)=0.0543 mol,2.0225 g樣品全為NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+),n(Fe2+)=6×(2.0225 g÷106.5 g·mol-1)=0.1139 mol,2.0225 g樣品全為NaCl,不消耗Fe2+,故樣品中含的雜質(zhì)為NaClO3 ,列方程組得:74.5n(NaClO)+106.5n(NaClO3)=2.0225 g ①,2n(NaClO)+6n(NaClO3)=0.07 mol ②,解方程組得:n(NaClO)=0.02 mol, ω(NaClO)=(0.02mol×74.5 g·mol-1÷2.0225g)×100%=73.67%

【解析】

根據(jù)圖示流程分析物質(zhì)的制備、分離、提純的過(guò)程;根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

(1)由圖可知,濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成Cl2,經(jīng)過(guò)飽和氯化鈉溶液除去未反應(yīng)的HCl,氯氣在C裝置中與氫氧化鈉反應(yīng),由圖乙可知,反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中,溫度升高,t1分鐘后,逐步生成NaClO3,則t1分鐘后所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O,

故答案為:3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O;

(2)從圖乙可知,溫度越高,NaClO3越容易生成,所以若要減小NaClO3的生成率,可以降低反應(yīng)裝置的溫度或減緩HCl氣體滴加速度,從而增大NaClO的產(chǎn)率,

故答案為:緩慢滴加鹽酸,將裝置C置于冰水中;

(3)根據(jù)已知條件配平可得到離子方程式為:8HMnO4-+5Fe2=Mn2+5Fe3+4H2O,消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.5mol·L-1×0.02L=0.01 mol,與KMnO4反應(yīng)的Fe2+物質(zhì)的量:0.01 mol×5=0.05mol,則可推測(cè)出待測(cè)固體消耗n(Fe2+)=0.60mol·L-1×0.2L-0.05mol=0.12 mol-0.05mol=0.07mol,再根據(jù)極限法討論:若2.0225 g樣品全為NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+),n(Fe2+)=2×(2.0225g÷74.5g·mol-1)=0.0543mol,2.0225g樣品全為NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+),n(Fe2+)=6×(2.0225g÷106.5g·mol-1)=0.1139 mol,2.0225 g樣品全為NaCl,不消耗Fe2+,故樣品中一定含的雜質(zhì)為NaClO3,剩余可根據(jù)離子方程式的等量關(guān)系列方程組:74.5n(NaClO)+106.5n(NaClO3)=2.0225g ①(混合物質(zhì)量為2.0225g),

2n(NaClO)+6n(NaClO3)=0.07mol②[用n(NaClO)和n(NaClO3)表示n(Fe2+)],解方程組得:n(NaClO)=0.02mol,ω(NaClO)=(0.02mol×74.5g·mol-1÷2.0225g)×100%=73.67%,

故答案為:消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.5mol·L-1×0.02L=0.01mol ,與KMnO4反應(yīng)的Fe2+物質(zhì)的量:0.01mol×5=0.05mol,F(xiàn)e2+總物質(zhì)的量:0.60mol·L-1×0.2L=0.12mol,與樣品反應(yīng)的Fe2+物質(zhì)的量:0.12mol-0.05mol=0.07mol ,極限法討論:2.0225 g樣品全為NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+),n(Fe2+)=2×(2.0225 g÷74.5 g·mol-1)=0.0543 mol,2.0225 g樣品全為NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+),n(Fe2+)=6×(2.0225g÷106.5 g·mol-1)=0.1139 mol,2.0225g樣品全為NaCl,不消耗Fe2+,故樣品中含的雜質(zhì)為NaClO3 ,列方程組得:74.5n(NaClO)+106.5n(NaClO3)=2.0225g①,2n(NaClO)+6n(NaClO3)=0.07 mol②,解方程組得:n(NaClO)=0.02 mol,ω(NaClO)=(0.02mol×74.5 g·mol-1÷2.0225g)×100%=73.67%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】EPR橡膠(聚乙丙烯)和工程材料聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱PC)的一種合成路線如下:

已知:酯與含羥基的化合物可發(fā)生如下酯交換反應(yīng):RCOOR’+R”O(jiān)HRCOOR”+R’OH

請(qǐng)回答:

(1)D中所含的官能團(tuán)是_______

(2)EPR橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。

(3)下列說(shuō)法正確的是_______(填字母)。

a.反應(yīng)的原子利用率為100%

b.反應(yīng)為取代反應(yīng)

c.1mol F與足量金屬Na反應(yīng),最多可生成22.4L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______

(5)反應(yīng)生成E時(shí)會(huì)產(chǎn)生多種副產(chǎn)物,其中有一種分子式為C9H12O2的副產(chǎn)物M,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。

(6)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。

(7)已知:(R1R2、R3代表烴基)寫出以D為原料合成己二酸[HOOC(CH2)4COOH]的合成路線,無(wú)機(jī)試劑任選,用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件_______________________。

示例:CH3CH2OHCH2=CH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】四氫大麻酚(簡(jiǎn)稱THC),是大麻中的主要精神活性物質(zhì),其結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)THC的說(shuō)法不正確的是

A. THC難溶于水

B. 1mol THC最多可與含3mol溴單質(zhì)的溴水發(fā)生反應(yīng)

C. THCFeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)

D. THC能與氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液及碳酸氫鈉溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列化學(xué)方程式中,不能正確表達(dá)反應(yīng)顏色變化的原因的是

A. 銅久置空氣中表面出現(xiàn)綠色固體:2CuO2CO2H2OCu2(OH)2CO3

B. 某種火箭發(fā)射階段有少量N2O4,逸出,產(chǎn)生紅色氣體:N2O42NO2

C. FeSO4·7H2O在空氣中久置變黃:2FeSO4·7H2OFe2O3SO2↑+SO3↑+14H2O

D. SO2通入KMnO4溶液中,溶液紫色逐漸褪去:5SO22KMnO42H2OK2SO42MnSO42H2SO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室處理廢催化劑FeBr3溶液,得到溴的苯溶液和無(wú)水FeCl3。下列設(shè)計(jì)能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A. 用裝置甲制取氯氣

B. 用裝置乙使Br 全部轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)

C. 用裝置丙分液時(shí)先從下口放出水層,再?gòu)纳峡诘钩鲇袡C(jī)層

D. 用裝置丁將分液后的水層蒸發(fā)至干,再灼燒制得無(wú)水FeCl3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知下列數(shù)據(jù):

物 質(zhì)

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

密度/g·cm-3

乙 醇

-114

78.4

0.79

乙 酸

16.6

117.9

1.05

乙酸乙酯

-83.6

77.5

0.900

濃H2SO4

338

1.84

實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的主要裝置如上圖I所示,主要步驟為:①在30mL的大試管中按體積比2:3:2的比例配制濃硫酸、乙醇和乙酸的混合液;②按照?qǐng)DI連接裝置,使產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到盛有10mL飽和Na2CO3溶液的(加入2滴酚酞試液)試管中;③小火加熱試管中的混合液;④待小試管中收集約2mL產(chǎn)物時(shí)停止加熱,撤出小試管并用力振蕩,然后靜置;⑤分離出純凈的乙酸乙酯。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)步驟①中,配制這一比例的混合液的操作是_____________________________

(2)寫出該實(shí)驗(yàn)制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式_________________________________,濃H2SO4的作用是 _______________________;

(3)步驟③中,用小火加熱試管中的混合液,其原因_________________________;

(4)步驟④所觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________________

(5)步驟⑤中,分離出乙酸乙酯的方法是_________________________________;

(6)為提高乙酸乙酯的產(chǎn)率,甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如上圖甲、乙的裝置(乙同學(xué)待反應(yīng)完畢冷卻后再用飽和Na2CO3溶液提取圓底燒瓶中產(chǎn)物)。你認(rèn)為哪種裝置更合理,為什么?_____。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】以鉻鐵礦(含FeO·Cr2O3、Al2O3SiO2等)為原料制備二草酸鉻鉀的實(shí)驗(yàn)步驟如圖:

回答下列問(wèn)題:

1)“熔融”的裝置如圖,坩堝W的材質(zhì)可以是___(填“鐵”“陶瓷”或“玻璃”);FeO·Cr2O3KClO3Na2CO3發(fā)生反應(yīng),生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4CO2的化學(xué)方程式為____。

2)熔融后的固體中含Na2CrO4、Fe2O3Na2SiO3、NaAlO2KClNaFeO2等,步驟①的具體步驟為水浸,過(guò)濾,調(diào)pH7~8,加熱煮沸半小時(shí),趁熱過(guò)濾。第一次過(guò)濾濾渣中的主要成分為_____

3)步驟②需加入酸,則加入稀硫酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____。

4)由步驟③可知,溶解度:Na2Cr2O7____(填“>”“<”或“══”)K2Cr2O7。

5)步驟④包含的具體操作有______過(guò)濾并洗滌,經(jīng)干燥得到K2Cr2O7晶體。(有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示)

6)步驟⑤需往兩種固體混合物中加入一滴水及少量酒精研磨,所用的硅酸鹽質(zhì)儀器的名稱是____。

7)采用熱重分析法測(cè)定K[CrC2O42nH2O樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到80°C時(shí),失掉全部結(jié)晶水,失重16.8%。K[CrC2O42nH2O晶體中n=____

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于晶體的說(shuō)法一定正確的是(  )

A. 第ⅠA族堿金屬元素與ⅦA族元素所形成的化合物在固態(tài)時(shí)為離子晶體,晶體中陰、陽(yáng)離子排列方式相同

B. 晶體中存在陰離子就必定存在陽(yáng)離子,存在陽(yáng)離子就必定存在陰離子

C. 離子晶體中只含有離子鍵,分子晶體、原子晶體中必定含有共價(jià)鍵

D. C60晶體(其結(jié)構(gòu)模型如圖)中每個(gè)C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有12個(gè)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化合物A(分子式為C6H6O)是一種有機(jī)化工原料,在空氣中易被氧化變?yōu)榉奂t色。A 的有關(guān)轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下(部分反應(yīng)條件略去)

已知:R表示烴基)。

(1)寫出A 的名稱:________;檢驗(yàn)A需用的試劑是__________。

(2)寫出G中含氧官能團(tuán)的名稱:__________________。

(3) C的分子式_________ ;為D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。

(4)FD互為同分異構(gòu)體。寫出反應(yīng)E→F的化學(xué)方程式:___________。

(5)某化合物是E的同分異構(gòu)體,且分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫。寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______(任寫一種)。

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