【題目】新冠疫情期間使用大量的消毒劑，其中二氧化氯(ClO2)與亞氯酸鈉(NaClO2)都具有強(qiáng)氧化性。兩者作漂白劑時(shí)，不傷害織物；作飲用水消毒劑時(shí)，不殘留異味。某研究性學(xué)習(xí)小組利用如下裝置由二氧化氯制備NaClO2·3H2O，并探究其性質(zhì)。

查閱資料：

①ClO2易與堿反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽。

②NaClO2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。

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱_________。

(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________。

(3)如果撤去C裝置中的冷水浴，導(dǎo)致產(chǎn)品中可能混有的雜質(zhì)是_______。

(4)若要從裝置C反應(yīng)后的溶液獲得無水NaClO2晶體的操作步驟如下，請(qǐng)完成下列操作步驟③的內(nèi)容。

①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶； ②趁熱過濾；③_________； ④低于60℃干燥，得到成品。

(5)寫出裝置C反應(yīng)的離子方程式________。

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，繼續(xù)通入一段時(shí)間N2的目的是________。

(7)利用題中原理制備出NaClO2·3H2O晶體的試樣，可以用“間接碘量法”測定試樣(雜質(zhì)與I-不發(fā)生反應(yīng))的純度，過程如下：(已知：I2＋2＝＋2I-)取樣品0.6000 g配制成250 mL溶液，從中取出25.0 mL加入足量KI固體和適量稀硫酸，再滴加幾滴淀粉溶液，然后用0.0600 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，當(dāng)出現(xiàn)________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，達(dá)到滴定終點(diǎn)，共消耗該標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL，經(jīng)計(jì)算該試樣中NaClO2·3H2O的百分含量為______(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

【答案】分液漏斗 2NaClO3 + H2SO4 + Na2SO3=== 2Na2SO4 + 2ClO2 ↑ + H2O NaClO3 、 NaCl 用38℃～60℃熱水洗滌 2ClO2+H2O2+2OH-===2+2H2O+O2 將裝置內(nèi)殘留的ClO2全部排出，提高產(chǎn)率 溶液由藍(lán)色褪為無色，且30秒內(nèi)不復(fù)原 90.3%

【解析】

由題中信息可知，A裝置中制備二氧化氯氣體，該氣體經(jīng)安全瓶B進(jìn)入C裝置，在堿性條件下二氧化氯被雙氧水還原為亞氯酸鈉，D裝置為尾氣處理裝置。有關(guān)純度的計(jì)算可以根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式進(jìn)行。

(1)由儀器a的構(gòu)造可知其為分液漏斗。

(2)裝置A中NaClO3、H2SO4、Na2SO3發(fā)生反應(yīng)生成ClO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+ H2SO4+ Na2SO3=== 2Na2SO4 + 2ClO2↑ + H2O。

(3)由題中信息可知，高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以如果撤去C裝置中的冷水浴，導(dǎo)致產(chǎn)品中可能混有的雜質(zhì)是NaClO3 、 NaCl。

(4) 由題中信息可知，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，因此，若要從裝置C反應(yīng)后的溶液獲得無水NaClO2晶體的操作步驟如下：①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶； ②趁熱過濾；③用38℃～60℃熱水洗滌（除去其中的可溶性雜質(zhì)）； ④低于60℃干燥，得到成品。

(5)裝置C 中，在堿性條件下二氧化氯被雙氧水還原為亞氯酸鈉，該反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH-===2+2H2O+O2。

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置內(nèi)還有殘留的ClO2，若不排出，則產(chǎn)品的產(chǎn)率會(huì)降低，因此繼續(xù)通入一段時(shí)間N2的目的是：將裝置內(nèi)殘留的ClO2全部排出，提高產(chǎn)率。

(7)取樣品0.6000 g配制成250 mL溶液，從中取出25.0 mL加入足量KI固體和適量稀硫酸，碘離子被亞氯酸鈉氧化為碘，再滴加幾滴淀粉溶液作指示劑，溶液變藍(lán)，然后用0.0600 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)完成后溶液的藍(lán)色褪去，因此，當(dāng)出現(xiàn)溶液由藍(lán)色褪為無色，且30秒內(nèi)不復(fù)原，達(dá)到滴定終點(diǎn)。若共消耗該標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL，由ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O、I2＋2＝＋2I-，可以得到關(guān)系式NaClO2·3H2O~2I2~4，則25.0 mL 樣品溶液中，n(NaClO2·3H2O)=n(Na2S2O3)=25.0010-3L0.0600 mol/L=0.0000600mol，該試樣中NaClO2·3H2O的百分含量為90.3%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定溫度下，某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0，若15s內(nèi)c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L，則下列說法正確的是（ ）

A.縮小反應(yīng)體系的體積，化學(xué)反應(yīng)速率加快

B.c(HI)由0.07mol/L降到0.05mol/L所需的反應(yīng)時(shí)間小于10s

C.升高溫度正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢

D.0~15s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率為v(I2)=0.002mol/(Ls)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知：A、B、C、D、E、F是周期表中前36號(hào)元素，A是原子半徑最小的元素，B元素基態(tài)原子的2P軌道上只有兩個(gè)電子，C元素的基態(tài)原子L層只有2對(duì)成對(duì)電子，D是元素周期表中電負(fù)性最大的元素，E2+的核外電子排布和Ar原子相同，F的核電荷數(shù)是D和E的核電荷數(shù)之和。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）分子式為BC2的空間構(gòu)型為__ __；F2+的核外電子排布式為 。

（2）A分別與B、C形成的最簡單化合物的穩(wěn)定性B____C（填“大于”或“小于”）；A、C兩元素可組成原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物，C元素的雜化類型為 。

（3）A2C所形成的晶體類型為_ ___；F單質(zhì)形成的晶體類型為 ，其采用的堆積方式為 。

（4）F元素氧化物的熔點(diǎn)比其硫化物的____（填“高”或 “低”），請(qǐng)解釋其原因____。

（5）D跟E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。該離子化合物晶體的密度為pg．cm。3，則晶胞的體積是 。（用含p的代數(shù)式表示）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】過氧化氫是重要的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成、醫(yī)療消毒等領(lǐng)域。

(1)過氧化氫的電子式為_____________。

(2)工業(yè)上電解硫酸氫鹽溶液得到過二硫酸鹽()，過二硫酸鹽水解生成H2O2溶液和硫酸氫鹽，生成的硫酸氫鹽可以循環(huán)使用。電解硫酸氫鹽溶液時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為_______。寫出過二硫酸鹽水解的離子方程式________。

(3)298K時(shí)，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)在不同濃度時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率如表：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

1

2

3

4

c(HI) /mol﹒L-1

0.100

0.200

0.300

00.100

0.100

c(H2O2)/mol﹒L-1

0.100

0.100

0.100

0.200

0.300

v//mol﹒L-1﹒s-1

0.007 60

0.015 3

0.022 7

0.015 1

0.022 8

已知速率方程為，其中k為速率常數(shù)。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷：a=_______，b=________。

(4)“大象的牙膏”實(shí)驗(yàn)是將濃縮的過氧化氫與肥皂液混合，再滴加少量碘化鉀溶液，即可觀察到泡沫狀物質(zhì)像噴泉一樣噴涌而出。反應(yīng)中H2O2的分解機(jī)理為：

慢

快

此反應(yīng)過程中無催化劑和有催化劑的能量變化關(guān)系圖像如圖所示：

則表示慢反應(yīng)的曲線是__________(填“a”或“b”)。

1mol H2O2分解放出熱量98 kJ，則H2O2分解的熱化學(xué)方程式為_________________。

(5)某科研團(tuán)隊(duì)研究體系(其中)氧化苯乙烯制取苯甲醛，反應(yīng)的副產(chǎn)物主要為苯甲酸和環(huán)氧苯乙烷。一定條件下，測得一定時(shí)間內(nèi)溫度對(duì)氧化反應(yīng)的影響如圖：

注：■苯乙烯轉(zhuǎn)化率 ●苯甲醛選擇性

①80℃時(shí)苯乙烯的轉(zhuǎn)化率有所降低，其原因可能是_______。

②結(jié)合苯乙烯的轉(zhuǎn)化率，要獲得較高的苯甲醛產(chǎn)率，應(yīng)該選擇的溫度為_______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Cu—Mn—Al合金為磁性形狀記憶合金材料之一，可用來制作各種新型的換能器、驅(qū)動(dòng)器、敏感元件和微電子機(jī)械操縱系統(tǒng)。

(1)下列狀態(tài)的鋁中，最外層電離出一個(gè)電子所需能量最小的是______(填標(biāo)號(hào))。

A. B.

C. D.

(2)AlCl3是某些有機(jī)反應(yīng)的催化劑，如苯與乙酰氯反應(yīng)的部分歷程為：

①乙酰氯分子中碳原子的雜化類型為____。

②乙酰氯分子中∠CCCl___120°(填“>”、“=”或“<”)，判斷理由是_______。

③的空間構(gòu)型為________。

(3)溫度不高時(shí)氣態(tài)氯化鋁為二聚分子(其結(jié)構(gòu)如圖所示)。

寫出Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式并標(biāo)出配位鍵______。

(4)Cu—Mn—合金的晶胞如圖a所示，該晶胞可視為Mn、Al位于Cu形成的立方體體心位置，圖b是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖。

①若A原子的坐標(biāo)參數(shù)為(0，0，0)，C為(1，1，1)，則B原子的坐標(biāo)參數(shù)為_____。

②由晶胞可知該合金的化學(xué)式為_____。

③已知r(Cu)≈r(Mn)=127pm，r(Al)=143pm，則Cu原子之間的最短核間距離為____pm。

④該晶胞的密度為_____g·cm-3。(列出計(jì)算式即可，阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】25℃時(shí)，用0.1molL-1NaOH溶液滴定20mL0.1molL-1CH3COOH溶液，溶液的pH隨加入NaOH溶液體積的變化如圖。下列說法不正確的是（ ）

A.0.1molL-1CH3COOH溶液中，由水電離出的c(H+)＜10-7molL-1

B.V1＜20

C.M點(diǎn)溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)

D.二者等體積混合時(shí)，c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑。為檢驗(yàn)?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量（通常以1kg樣品中含SO2質(zhì)量計(jì)），某研究小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

I.稱取樣品Wg后加入足量稀硫酸；

II.將I中產(chǎn)生的SO2用足最H2O2溶液吸收；

III.將II所得溶液用0.lmolL-1氫氧化鈉溶液滴定，消耗體積為VmL；

IV.數(shù)據(jù)處理。

下列是小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、分析及數(shù)據(jù)處理，其中正確的是( )

A.步驟I中可用稀硝酸代替稀硫酸

B.1kg樣品中含SO2的質(zhì)量為g

C.若用”溴水”替換II中的氧化劑“H2O2溶液”，對(duì)測定結(jié)果無影響

D.步驟I中生成的SO2殘留在裝置中未被H2O2溶液吸收，可能導(dǎo)致測得亞硫酸鹽含量偏低

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知有下列三種有機(jī)物：

下列敘述不正確的是（ ）

A.三種有機(jī)物都能發(fā)生取代反應(yīng)

B.1mol阿司匹林最多能與3molNaOH反應(yīng)

C.麻黃堿屬于芳香烴，苯環(huán)上的一氯代物有3種

D.青霉氨基酸既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】絢麗多彩的無機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料，在水中存在沉淀溶解平衡：CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)，其溶度積Ksp=c(Cd2+)·c(S2-)，其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示（T2＞T1）。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）

A.T1時(shí)CdS在c(S2-)=0.01mol/L的Na2S溶液中，c(Cd2+)=100a2mol/L

B.圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp的關(guān)系為：Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)

C.向m點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動(dòng)

D.溫度降低時(shí)，q點(diǎn)的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動(dòng)

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