【題目】以黃鐵礦(FeS2)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備二氧化氯氣體,再用水吸收獲得二氧化氯溶液。在此過程中需要控制適宜的溫度,若溫度不當(dāng),副反應(yīng)增加,影響生成ClO2氣體的純度,且會(huì)影響ClO2氣體的吸收率。具體情況如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)據(jù)圖可知,反應(yīng)時(shí)需要控制的適宜溫度是________ ℃,達(dá)到此要求采取的適宜措施是________。

(2)已知:黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被ClO3氧化成SO42-,寫出制備二氧化氯的離子方程式:____________________________________。

(3)某;瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組擬以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作為衡量ClO2產(chǎn)率的指標(biāo)。若取NaClO3樣品質(zhì)量6.0 g,通過反應(yīng)和吸收可得400 mL ClO2溶液,取出20 mL,加入37.00 mL 0.500 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反應(yīng),過量Fe2+再用0.0500 mol·L-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗20.00 mL。反應(yīng)原理如下:

4H+ClO2+5Fe2+===Cl+5Fe3++2H2O

14H+6Fe2++Cr2O72-===2Cr3++6Fe3++7H2O

試計(jì)算ClO2的“產(chǎn)率”為_________________________。

【答案】30 水浴加熱(或水浴控制恒溫)15ClO3+FeS2+14H===15ClO2↑+Fe3++7H2O+2SO42-56.25%

【解析】

(1)據(jù)圖可知,在20℃反應(yīng)時(shí)ClO2氣體制取純度高,但是氣體的吸收率較低,在30℃無論是反應(yīng)制取ClO2氣體純度高還是氣體的吸收率都較高。若溫度再升高,制取ClO2氣體純度高還是氣體的吸收率都降低。所以需要控制的適宜溫度是30℃;達(dá)到此要求采取的適宜措施是水浴加熱(或水浴控制恒溫);(2)黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被ClO3氧化成SO42-,制備二氧化氯的離子方程式為15ClO3+FeS2+14H=15ClO2↑+Fe3++7H2O+2SO42-;(3)由方程式4H++ClO2+5Fe2+=Cl-+5Fe3+ +2H2O、14H+ + Cr2O72-+6 Fe2+ =2Cr3+ + 6 Fe3+ +7H2O可結(jié)合電子得失守恒可得1×n(Fe2+)=5×n(ClO2)+2×3×n(Cr2O72-).與K2Cr2O7反應(yīng)的n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×20×10-3L×0.0500mol/L=6×10-3mol;與ClO2反應(yīng)的n(Fe2+)=37×10-3L× 0.0500mol/L -6×10-3mol=1.25×10-2mol。所以n(ClO2)=×1.25×10-2mol=2.5×10-3mol。ClO2的“產(chǎn)率”=。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列分子式表示的物質(zhì)一定是純凈物的是( )

A.C3H7ClB.C4H10C.CH2Cl2D.C2H6O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下有濃度均為0.5 mol/L的四種溶液:

①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O

(1)上述溶液中,可發(fā)生水解的是______(填序號(hào),下同)。

(2)上述溶液中,既能與氫氧化鈉反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋?/span>____________________________________。

(3)向④中加入少量氯化銨固體,此時(shí)c(NH)/c(OH)的值________(填“增大”、“減小”、或“不變”)。

(4)若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,則混合前③的體積________④的體積(填“大于”、“小于”或“等于”),此時(shí)溶液中離子濃度由大到小的順序是____________。

(5)取10 mL溶液③,加水稀釋到500 mL,則此時(shí)溶液中由水電離出的c(H)=________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知XY、Z、E、F五種常見物質(zhì)含有同一元素M,在一定條件下它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,ZNO,下列推斷不合理的是:

A. X可能是一種氫化物

B. Y為單質(zhì),Y生成Z屬于化合反應(yīng)

C. E可能是一種有色氣體

D. FM元素的化合價(jià)可能為+5

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行分液操作,下列儀器中一定需要的是

A. 錐形瓶B. 分液漏斗C. 玻璃棒D. 溫度計(jì)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是中學(xué)化學(xué)中常用于混合物的分離和提純的裝置。

利用以上裝置,可以按以下實(shí)驗(yàn)方案從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。(已知甲苯和甲醇均為有機(jī)溶劑,有機(jī)物大多能互溶)

(1)裝置A中儀器①的作用是________,使用裝置A的操作是_____(填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)。

(2)使用裝置B的操作是______,為使其中液體順利滴下,除打開下端活塞外,還應(yīng)進(jìn)行的具體操作是___________________

(3)使用裝置C的操作是_______,若所得沉淀不溶于水且需要洗滌,則洗滌的具體操作是________________________________________________________________________________

(4)使用裝置D的操作是_______。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】苯和甲苯相比較,下列敘述中不正確的是( 。

A.都屬于芳香烴

B.都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C.都能在空氣中燃燒

D.都能發(fā)生取代反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】近日,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研發(fā)出一種高性能的鈣離子電池:以溶有六氟磷酸鈣Ca(PF62的碳酸酯類溶劑為電解液,放電時(shí)合金Ca7Sn6發(fā)生去合金化反應(yīng),陰離子(PF6)從石墨烯中脫嵌,進(jìn)入電解質(zhì)溶液。放電時(shí)其工作原理如下圖,下列說法錯(cuò)誤的是(已知:比能量為單位質(zhì)量的電極放出電能的大小)

A. 電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能

B. 放電時(shí),a電極的電極反應(yīng)方程式為:Ca7Sn6 —14e- =7Ca2+ + 6Sn

C. 充電時(shí),b電極接電源的正極

D. 與鋰離子電池相比較鈣離子電池具有材料儲(chǔ)量豐富、比能量高的優(yōu)點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聚乙炔能夠?qū)щ姡铝嘘P(guān)于聚乙炔和聚合物A的說法中正確的是

A. 聚合物A和聚乙炔均能使溴水褪色

B. 兩種聚合物的單體互為同系物

C. 聚合物A的相對(duì)分子質(zhì)量是聚乙炔的兩倍

D. 1mol 兩種聚合物的單體分別與Br2發(fā)生反應(yīng),最多消耗Br2的物質(zhì)的量之比為2:1

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案