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【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,在水中溶解度較大,遇酸放出ClO2,是一種高效的氧化劑和優(yōu)質漂白劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置如圖所示:

已知:

ClO2的熔點為-59℃、沸點為11℃,極易溶于水,遇熱水、見光易分解;氣體濃度較大時易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮氣等氣體稀釋時,爆炸性則降低。

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

請回答:

(1)按上圖組裝好儀器后,首先應該進行的操作是____;裝置B的作用是___;冰水浴冷卻的主要目的不包括_(填字母)。

a.減少H2O2的分解 b.降低ClO2的溶解度 c.減少ClO2的分解

(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,寫出三頸燒瓶中生成ClO2的化學方程式: ____。

(3)裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應物外,還因為_____?諝獾牧魉龠^慢或過快都會影響NaClO2的產率,試分析原因:________。

(4)該套裝置存在的明顯缺陷是_________

(5)為防止生成的NaClO2固體被繼續(xù)還原為NaCl,所用還原劑的還原性應適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是_(填字母)

A.過氧化鈉 B.硫化鈉 C.氯化亞鐵 D.高錳酸鉀

(6)mg NaClO3(s)最終制得純凈的n g NaClO2(s),則NaClO2的產率是_×100%。

【答案】檢查裝置的氣密性 防止倒吸 b 2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2+O2+Na2SO4+2H2O NaClO2遇酸放出ClO2 空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降 沒有處理尾氣 A (或其他合理答案)

【解析】

在裝置內,NaClO3H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2+O2+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2O2的混合氣隨空氣排出進入B裝置;B裝置的進、出氣導管都很短,表明此裝置為防倒吸裝置,混合氣進入C中,發(fā)生反應2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔點低,遇熱水、見光易分解,所以應使用冰水浴,以降低氣體的溫度;氣體濃度較大時易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮氣等氣體稀釋時,爆炸性則降低,則需控制氣體的流速不能過慢,但過快又會導致反應不充分,吸收效率低。ClO2氣體會污染大氣,應進行尾氣處理。

(1)制取氣體前,為防漏氣,應在組裝好儀器后,進行的操作是檢查裝置的氣密性;由以上分析知,裝置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷卻氣體,可減少H2O2的分解、減少ClO2的分解,ClO2為氣體,降溫有利于氣體的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案為:檢查裝置的氣密性;防止倒吸;b;

(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三頸燒瓶中NaClO3H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應生成ClO2的化學方程式為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;

(3)因為NaClO2遇酸會放出ClO2,所以裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應物外,還因為NaClO2遇酸放出ClO2,加堿可改變環(huán)境,使NaClO2穩(wěn)定存在?諝獾牧魉龠^慢或過快都會影響NaClO2的產率,原因是:空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降。答案為:NaClO2遇酸放出ClO2;空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降;

(4) ClO2氣體會污染大氣,應進行尾氣處理,所以該套裝置存在的明顯缺陷是沒有處理尾氣。答案為:沒有處理尾氣;

(5)A.過氧化鈉與水反應,可生成H2O2NaOH,其還原能力與H2O2相似,A符合題意;

B.硫化鈉具有強還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,B不合題意;

C.氯化亞鐵具有較強還原性,能將NaClO2固體還原為NaClC不合題意;

D.高錳酸鉀具有強氧化性,不能將NaClO2固體還原,D不合題意;

故選A。答案為:A;

(6)可建立如下關系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),從而得出NaClO2(s)的理論產量為:=g,NaClO2的產率是=×100%。答案為:(或其他合理答案)。

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】四種短周期元素在周期表中的位置如圖,其中只有M為金屬元素下列說法不正確的是(

A. Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比X的弱

B. Z位于元素周期表中第二周期,第ⅥA

C. X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Z的弱

D. M的原子半徑比Y的原子半徑大

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】大氣固氮(閃電時N2轉化為NO)和工業(yè)固氮(合成氨)是固氮的重要形式,下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值:

N2+O2 2NO

N2+3H22NH3

溫度

25℃

2000℃

25℃

400℃

K

3.84×1031

0.1

5×108

1.88×104

下列說法正確的是

A.在常溫下,工業(yè)固氮非常容易進行

B.人類可以通過大規(guī)模模擬大氣固氮利用氮資源

C.大氣固氮與工業(yè)固氮的K值受溫度和壓強等的影響較大

D.大氣固氮是吸熱反應,工業(yè)固氮是放熱反應

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】乙酰苯胺是常用的醫(yī)藥中間體,可由苯胺與乙酸制備。反應的化學方程式如下:
+CH3COOH +H2O

某實驗小組分別采用以下兩種方案合成乙酰苯胺:

方案甲:采用裝置甲:在圓底燒瓶中加入5.0mL苯胺、7.4mL乙酸,加熱至沸,控制溫度計讀數100~105℃,保持液體平緩流出,反應40 min后停止加熱即可制得產品。

方案乙:采用裝置乙:加熱回流,反應40 min后停止加熱。其余與方案甲相同。

已知:有關化合物的物理性質見下表:

化合物

密度(g·cm-3)

溶解性

熔點()

沸點()

乙酸

1.05

易溶于水,乙醇

17

118

苯胺

1.02

微溶于水,易溶于乙醇

6

184

乙酰苯胺

微溶于冷水,可溶于熱水,易溶于乙醇

114

304

請回答:

(1)儀器a的名稱是_________

(2)分別從裝置甲和乙的圓底燒瓶中獲得粗產品的后續(xù)操作是____________

(3)裝置甲中分餾柱的作用是______________

(4)下列說法正確的是__________

A.從投料量分析,為提高乙酰苯胺產率,甲乙兩種方案均采取的措施是乙酸過量

B.實驗結果是方案甲的產率比方案乙的產率高

C.裝置乙中b處水流方向是出水口

D.裝置甲中控制溫度計讀數在118℃以上,反應效果會更好

(5)甲乙兩方案獲得的粗產品均采用重結晶方法提純。操作如下:

①請選擇合適的編號,按正確的操作順序完成實驗(步驟可重復或不使用)

________________→過濾→洗滌→干燥

a冷卻結晶 b加冷水溶解 c趁熱過濾 d活性炭脫色 e加熱水溶解

上述步驟中為達到趁熱過濾的目的,可采取的合理做法是___________

②趁熱過濾后,濾液冷卻結晶。一般情況下,有利于得到較大的晶體的因素有_____

A.緩慢冷卻溶液 B.溶液濃度較高

C.溶質溶解度較小 D.緩慢蒸發(fā)溶劑

③關于提純過程中的洗滌,下列洗滌劑中最合適的是_____________

A.蒸餾水    B.乙醇   C5%Na2CO3溶液  D.飽和NaCl溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現有常溫下pH2HCl溶液甲和pH2CH3COOH溶液乙,請根據下列操作回答問題:

1)常溫下0.1mol·L1CH3COOH溶液加水稀釋過程中,下列表達式的數據一定變小的是_____。

Ac(H) B c(H+)/c(CH3COOH) Cc(H)·c(OH)

2)取10mL的乙溶液,加入等體積的水,CH3COOH的電離平衡________(向左”“向右”)移動;另取10mL的乙溶液,加入少量無水醋酸鈉固體(假設加入固體前后溶液體積保持不變),待固體溶解后,溶液中的 c(H+)/c(CH3COOH) 比值將________(增大”“減小無法確定”)。

3)取等體積的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和,則消耗NaOH溶液體積的大小關系為V()______(”“”)V()。

4)已知25℃時,下列酸的電離平衡常數如下:

化學式

CH3COOH

H2CO3

HClO

H2SO3

電離平衡常數

1.8×105

K14.3×107

K24.7×1011

3.0×108

K11.54×102

K21.02×107

①下列微?梢源罅抗泊娴氖______填字母

a.CO32-、HSO3- b.HCO3-HSO3-

c.SO32-、HCO3- d.CO32- H2CO3

②寫出下列反應的離子方程式:

H2SO3Na2CO3(少量)_______________

室溫下,0.1 mol·LlKOH溶液滴10.00mL 0.10 mol·Ll H2C2O4 (二元弱酸)溶液,所得滴定曲線如圖(混合溶液的體積可看成混合前溶液的體積之和)。請回答下列問題:

5)點④所示溶液中:c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4)+c(C2O42)_____mol/L。點⑤所示的溶液中各離子濃度的大小順序_____

6)草酸晶體(H2C2O4·2H2O)為無色,某同學設計實驗測定其純度。實驗過程如下:稱取mg草酸晶體于錐形瓶中,加水完全溶解用cmol·L-1酸性KMnO4標準溶液進行滴定,則達到滴定終點時的現象是_______;該過程中發(fā)生反應的離子方程式為________;滴定過程中消耗VmLKMnO4標準溶液,草酸晶體純度為________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某研究小組用如圖裝置進行SO2FeCl3溶液反應的相關實驗(夾持裝置已略去)。

(1)通入足量SO2C中觀察到的現象為_____________________________。

(2)根據以上現象,該小組同學認為SO2FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應。該小組同學向C試管反應后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出現白色沉淀,即可證明反應生成了SO42。該做法_______(填“合理”或“不合理”),理由是____________。

(3)為了驗證SO2具有還原性,實驗中可以代替FeCl3的試劑有________(填字母)。

A.濃硫酸    B.酸性KMnO4溶液    C.碘水    D.NaCl溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】分子組成為C9H12苯的同系物,已知苯環(huán)上只有一個取代基,下列說法中正確

A.該有機物不能發(fā)生加成反應,但能發(fā)生取代反應

B.該有機物不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但能使溴水褪色

C.該有機物分子中的所有原子可能在同一平面上

D.該有機物的一溴代物最多有6種同分異構體

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】兩氣體A、B分別為0.6mo10.5mo1,在0.4L密閉容器中發(fā)生反應:3A+BmC+2D(CD均為氣態(tài)物質),經5min后達到平衡,此時C0.2mo1,在此時間內D的平均反應速率為0.1mo1L-1min-1,下列結論錯誤的是( )

A.平衡時反應混合物總物質的量為1mo1

B.B的轉化率為20%

C.A的平均反應速率為0.15mo1L-1min-1

D.m值為2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鈹銅是力學、化學綜合性能良好的合金,廣泛應用于制造高級彈性元件。以下是從某廢舊銨銅元件(含BeO25%CuS71%、少量FeSSiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的流程。

已知:

Ⅰ.鈹、鋁元素處于周期表中的對角線位置,化學性質相似

Ⅱ.常溫下:Ksp[CuOH2]=2.2×10-20,Ksp[FeOH3]=4.0×10-38,Ksp[MnOH2]=2.1×10-13

(1)濾渣B的主要成分為______(填化學式);

(2)寫出反應Ⅰ中含鈹化合物與過量鹽酸反應的化學方程式______

(3)MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質硫,寫出反應Ⅱ中CuS發(fā)生反應的離子方程式______,若用濃HNO3溶解金屬硫化物缺點是______(任寫一條);

(4)BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是______。

(5)溶液D中含cCu2+=2.2molL-1、cFe3+=0.008molL-1、cMn2+=0.01molL-1,逐滴加入稀氨水調節(jié)pH可依次分離首先沉淀的是______(填離子符號),為使銅離子開始沉淀,常溫下應調節(jié)溶液的pH大于______;

(6)取鈹銅元件1000g,最終獲得Be的質量為72g,則Be的產率是______。

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