16.二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效消毒劑.實驗室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料制備ClO2的流程如下:

已知:①NCl3是黃色黏稠狀液體或斜方形晶體,極易爆炸,有類似氯氣的刺激性氣味,自然爆炸點為95℃,在熱水中易分解,在空氣中易揮發(fā),不穩(wěn)定;②氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍.(提示:NCl3中N為-3價).
回答下列問題:
(1)氣體A的化學式為H2
(2)電解時,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3.為保證實驗的安全,在電解時需注意的問題是:①控制好生成NCl3的濃度;②控制好反應(yīng)的溫度.
(3)NCl3與NaClO2(亞氯酸鈉)按物質(zhì)的量之比為1:6混合,在溶液中恰好反應(yīng)生成ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑.
(4)實驗室制取氣體B的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.

分析 (1)電解NH4Cl、鹽酸的溶液,氫離子放電生成氫氣;
(2)電解時銨根離子失去電子,氫離子得到電子;結(jié)合信息可知NCl3防止分解及爆炸;
(3)NCl3與NaClO2按物質(zhì)的量之比為1:6恰好反應(yīng)生成ClO2,還生成氯化鈉、NaOH,結(jié)合電子守恒可知,Cl元素的化合價升高,則N元素化合價降低,還生成氨氣;
(4)由(3)可知,B為氨氣,實驗室利用銨鹽與堿共熱生成氨氣.

解答 解:(1)電解NH4Cl、鹽酸的溶液,氫離子放電生成氫氣,則A為H2,故答案為:H2;
(2)電解時銨根離子失去電子,氫離子得到電子,電解反應(yīng)為NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3,結(jié)合信息可知NCl3防止分解及爆炸,則還應(yīng)控制好反應(yīng)的溫度,
故答案為:NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3;控制好反應(yīng)的溫度;
(3)NCl3與NaClO2按物質(zhì)的量之比為1:6恰好反應(yīng)生成ClO2,還生成氯化鈉、NaOH,結(jié)合電子守恒可知,Cl元素的化合價升高,則N元素化合價降低,還生成氨氣,則該反應(yīng)的離子反應(yīng)為NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,
故答案為:NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑;
(4)由(3)可知,B為氨氣,實驗室利用銨鹽與堿共熱生成氨氣,該反應(yīng)為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.

點評 本題考查物質(zhì)的制備,明確流程中發(fā)生的電解反應(yīng)及氧化還原反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵,題目難度較大,注意信息的應(yīng)用及流程的分析,(3)為解答的難點.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:2017屆江西省高三上學期期中化學試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法正確的是

A.只由一種元素的陽離子與另一種元素的陰離子組成的物質(zhì)不一定是純凈物

B.用加熱的方法可以除去混在NaCl固體中的NH4Cl,說明NH4Cl會升華

C.SO2氣體和Cl2均能使品紅溶液褪色,說明兩者均有強氧化性

D.濃硫酸不能用來干燥HI、CO、SO2等氣體,因為濃硫酸具有強氧化性

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.黃銅礦的主要成分是CuFeS2(硫元素顯-2價,鐵元素顯+2價).實驗室里用黃銅
礦為原料制取單質(zhì)銅和鐵紅(Fe2O3)的流程如圖1:
已知:CuFeS2+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO2;FeS+2HC1=FeC12+H2S↑
(1)在實驗室中,應(yīng)將黃銅礦粉末放在坩堝(填儀器名稱)中焙燒.
(2)將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的SO2和H2S通入如圖2所示裝置中檢驗它
們的性質(zhì).該實驗證明SO2具有漂白性和氧化性.
(3)欲選用下列部分裝置在實驗室中以MnO2和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣.

①圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑2H2O.
②按氣流方向由左到右,導管口連接順序為a→b→c→g→h→d.
③裝置連接好后,需要進行的操作是檢查裝置的氣密性.
(4)若鐵紅Fe2O3樣品中含有FeO,選用提供的試劑,設(shè)計實驗驗證鐵紅中含有FeO.寫出有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象與結(jié)論.取少量固體樣品于試管中,加稀硫酸溶解,向溶液中滴加少量KMnO4溶液,若KMnO4溶液紫紅色褪色,則證明含有FeO.
提供的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.實驗室制備硝基苯的主要步驟如下:
①配制一定比例的濃硫酸和濃硝酸的混合酸加入反應(yīng)器中.
②向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻.
③在50℃~60℃下發(fā)生反應(yīng).
④除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%的NaOH溶液洗滌,最后用蒸餾水洗滌.
⑤將用無水氯化鈣于燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純硝基苯.
(1)配制一定比例濃硝酸和濃硫酸混合酸時,應(yīng)先加入燒杯的是濃硝酸;
(2)步驟③的加熱方式是采取50~60℃水浴加熱;
(3)步驟④中,洗滌、分離粗硝基苯應(yīng)使用的儀器是分液漏斗;
(4)現(xiàn)有三種實驗裝置,如圖所示,要制備硝基苯,應(yīng)選用C.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.無水氯化鋁是白色晶體,易吸收水分,在178℃升華,裝有無水氯化鋁露置于潮濕空氣中會爆炸并產(chǎn)生大量白霧,工業(yè)上由金屬與氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融Al作用而制得,某課外活動小組在實驗室內(nèi)通過下列裝置(如圖)制取少量純凈的無水氯化鋁.

試回答以下問題:
(1)裝置A中反應(yīng)的化學方程式MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2 ↑+2H2O.
(2)為使實驗成功,A和B間需要加適當?shù)难b置,請將它畫在框內(nèi),并注明其中盛放的藥品.如果A產(chǎn)生的氣體直接進入B中,實驗產(chǎn)生的不良后果是爆炸并產(chǎn)生大量白霧
(3)進行實驗時,應(yīng)先點燃(填寫字母,下同)A處的酒精燈,然后再點燃B處的酒精燈.
(4)在C處可以收集到純凈的氯化鋁,原因是AlCl3易升華.
(5)裝置D的作用是吸收多余的Cl2且防止水蒸氣進入C使AlCl3發(fā)生水解.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.下面是甲、乙、丙三位同學制取乙酸乙酯的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)實驗任務(wù).
【實驗?zāi)康摹恐迫∫宜嵋阴?br />【實驗原理】甲、乙、丙三位同學均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯
【裝置設(shè)計】甲、乙、丙三位同學分別設(shè)計了下列三套實驗裝置:

若從甲、乙兩位同學設(shè)計的裝置中選擇一套作為實驗室制取乙酸乙酯的裝置,不宜選擇的裝置是乙(填“甲”或“乙”).丙同學將甲裝置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸.
【實驗步驟】
A.按所選擇的裝置組裝儀器,在試管①中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合溶液的方法是在試管①中加入3mL的乙醇,然后邊振蕩試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL乙酸.然后輕輕地振蕩試管,使之混合均勻.
B. 將試管固定在鐵架臺上;
C. 在試管②中加入5mL X試劑;
D. 用酒精燈對試管①加熱
E. 當觀察到試管②中有明顯現(xiàn)象時停止實驗.
【問題討論】(1)實驗中濃硫酸的作用是催化、吸水.
(2)試管②中加入的X試劑為飽和碳酸鈉溶液,其作用是降低酯在水中的溶解度,除去酯中混有的酸和醇,使其容易分層
(3)步驟E試管②中觀察到的現(xiàn)象是液面上有透明的不溶于水的油狀液體產(chǎn)生,并可以聞到香味.
(4)進行該實驗時,最好向試管①中加入幾塊碎瓷片,其目的是防止暴沸.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.CoCl2•6H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑.以含鈷單質(zhì)廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl2•6H2O的一種新工藝流程如圖:

已知:
①CoCl2•6H2O熔點86℃,易溶于水、乙醚等;常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110~120℃時,失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷.
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3
開始沉淀2.37.57.63.4
完全沉淀4.19.79.25.2
請回答下列問題:
(1)鈷與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為Co+2HCl=CoCl2+H2↑.
(2)流程中加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a,a的范圍是5.2~7.6;濾渣中含有的Al(OH)3是良好的阻燃劑,其原理是Al(OH)3受熱分解時吸收大量的熱,使環(huán)境溫度下降;同時生成的耐高溫、穩(wěn)定性好的Al2O3覆蓋在可燃物表面,阻燃效果更佳;加鹽酸調(diào)節(jié)pH至2~3的目的是抑制Co2+的水解,防止在后續(xù)的操作中形成Co(OH)2雜質(zhì).
(3)操作Ⅰ包含3個基本實驗操作,它們是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾.
(4)制得的CoCl2•6H2O需減壓烘干的原因是降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解.
(5)為測定產(chǎn)品中CoCl2•6H2O含量,某同學將119g樣品溶于水形成100ml溶液,取25mL于燒杯中加入足量的AgNO3溶液,過濾,并將沉淀烘干后稱得質(zhì)量為28.7g,計算產(chǎn)品中CoCl2•6H2O含量為80%.(已知:CoCl2•6H2O化學式量為238,AgCl為143.5,)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.氯酸鎂[Mg(ClO32]常用作催熟劑、除草劑等,實驗室用鹵塊(主要成分為MgCl2•6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì))制備Mg(ClO32•6H2O.其流程如下:

已知:幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示.

(1)上述流程中“氧化”過程的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(2)加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為BaSO4和Fe(OH)3
(3)加入NaClO3飽和溶液所發(fā)生的反應(yīng)的化學方程式為MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO32+2NaCl↓.
(4)從反應(yīng)后的混合物中獲得Mg(ClO32•6H2O的實驗步驟為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌.其中過濾所需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒.
(5)產(chǎn)品中Mg(ClO32•6H2O含量的測定方法如下:
步驟1:準確稱量a g產(chǎn)品溶解定容成100mL溶液.
步驟2:取10mL上述溶液于錐形瓶中,加入10mL稀硫酸和15.00mL 1.000mol/L的FeSO4溶液,微熱.
步驟3:冷卻后,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定至終點.此過程中反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.
步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL.
①步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O.
②步驟3中滴定前未用標準液潤洗滴定管,會導致結(jié)果偏。ㄌ睢捌蟆被颉捌 保
③a g產(chǎn)品中所含Mg(ClO32•6H2O的物質(zhì)的量為5×10-4mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

3.在密閉容器,一定條件下進行反應(yīng),mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),若增大壓強或升高溫度,重新達到平衡,變化過程均如右圖所示,則對該反應(yīng)敘述正確的是(  )
A.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.m+n>p+qD.m+n<p+q

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