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10.二氧化氯是一种广谱杀菌消毒剂,有众多的用途,工业上制取二氧化氯的化学方程式如下:2NaClO3+2NaCl+2H2SO4→2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2Na2SO4
完成下列计算:
(1)0.2mol NaClO3完全反应,得到气体的体积为6.72L(标准状况).
(2)将27.0g ClO2溶于水得0.5L溶液,则ClO2的物质的量浓度为0.8mol/L.
(3)为使上述反应产生的Cl2转化为ClO2,将得到的混合气体和NaClO2反应,反应方程式为:2NaClO2+Cl2→2ClO2+2NaCl
假设NaClO3的转化率为90%,Cl2的转化率为95%
计算由0.2mol NaClO3最终可制得的ClO2的质量(保留两位小数).

分析 (1)根据氯酸钠和气体之间的关系式计算;
(2)根据C=$\frac{n}{V}$计算物质的浓度;
(3)根据2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2Na2SO4、2NaClO2+Cl2→2ClO2+2NaCl计算生成二氧化氯的质量.

解答 解:(1)根据2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2Na2SO4知,0.2mol NaClO3完全反应,得到气体的物质的量是0.3mol,体积是0.3mol×22.4L/mol=6.72L;故答案为:6.72;
(2)二氧化氯的物质的量浓度=$\frac{\frac{27.0g}{67.5g/mol}}{0.5L}$=0.8mol/L,故答案为:0.8;
(3)根据2NaClO3+2NaCl+2H2SO4→2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2Na2SO4知,0.2mol NaClO3反应生成二氧化氯的物质的量=0.2mol×90%=0.18mol,生成氯气的物质的量=0.1mol×90%=0.09mol,根据2NaClO2+Cl2→2ClO2+2NaCl知,生成二氧化氯的物质的量=0.09mol×2×95%=0.171mol,总的二氧化氯的质量为(0.18+0.171)×67.5=23.70gg,
答:由0.2mol NaClO3最终可制得的ClO2的质量为23.70g.

点评 本题以二氧化氯为载体考查了物质间的反应,根据方程式中各个物理量之间的关系式分析解答,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.在100℃时,3.6g CO和H2的混合气体与足量的氧气反应后通入装有足量Na2O2的反应管充分反应,已知CO和H2的质量比为5:1,则反应管增重(  )
A.5.6B.1.6C.3.2D.3.6

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1.美国和欧洲的科学家合作,在同温层发现了破坏臭氧的X气体.X由A、B两种元素组成,已知A原子式量大于B原子,X标况下密度为4.6g/L,一定条件下X完全分解可得到两种双原子气体单质混合物,此时气体物质的量变为原来的2倍;17.15mg的X气体被0.080mol/L的酸性(NH42Fe(SO42溶液35mL吸收,过量的Fe2+恰好被18.00mL 0.020mol/L的酸性KMnO4溶液反应完全.
(1)X气体的化学式为Cl2O2
(2)酸性(NH42Fe(SO42溶液吸收X气体的离子方程式为Cl2O2+6Fe2++4H+=6Fe3++2Cl-+2H2O;
(3)与X组成元素相同的另一种气体Y是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂,它与X相比少一个A原子,Y能与许多化学物质发生爆炸爆炸反应,对光、热、震动、撞击和摩擦相当敏感,易分解发生爆炸;与有机物相遇则促进氧化而爆炸,加入某些气体稀释可降低爆炸性,下列可用作稀释Y的物质为:BC;
A.氢气 B.二氧化碳 C.氮气 D.甲烷
(4)Y对氰化物去除率可达85%以上,此时CN-被氧化生成CO2和N2,请写出相关反应离子方程式2CN-+2 ClO2=2CO2+N2+2 Cl-

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18.合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义.密闭容器中以等物质的量的NH3和CO2为原料,在120℃、催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)?CO(NH22 (s)+H2O(g),混合气体中NH3的物质的量分数[ϕ(NH3)]随时间变化关系如图所示.则a点的正反应速率υ(CO2)>b点的逆反应速率υ(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨气的平衡转化率是75%.

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5.将30mL0.5mol/LH2SO4溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中H+的物质的量浓度为(  )
A.0.03mol/LB.0.04mol/LC.0.05mol/LD.0.06mol/L

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15.2-甲基-1、3-丁二烯(  )是一种重要的二烯烃,它是天然橡胶的单体.
(1)写出天然橡胶的结构简式
(2)它与等物质的量的Br2发生加成反应,产物可能有3种.写出各种产物的结构简式:

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.我国有较长的海岸线,浩渺的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库.目前,世界各国都在研究如何充分利用海洋资源.
I.海水淡化可采用膜分离技术.如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中其它各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水.对加压后右侧海水成分变化分析正确的是B
A.溶质质量增加     B.溶剂质量减少
C.溶液质量不变     D.溶质质量分数减少
Ⅱ.从海水中提取食盐,采用的方法是海水晒盐.粗盐中除含有泥沙等不溶性杂质外,还含有MgCl2、CaCl2和Na2SO4等可溶性杂质.现欲得到纯净的食盐晶体,需经过多步操作.试回答:
(1)将粗盐溶于水,得到悬浊液.为除去不溶性杂质,需要选用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
(2)检验滤液中含有SO42-的方法先加稀盐酸,再加BaCl2溶液.
(3)欲除去食盐水中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4,应向该食盐水中依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,然后过滤;为尽可能除去杂质,每次加入的试剂应稍过量.
(4)向所得溶液中滴加稀盐酸至无气泡产生,再经蒸发结晶得到食盐晶体.
Ⅲ.世界上60%的镁是从海水中提取的,已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁.海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁,最合理的方法是D
A.海水$\stackrel{NaOH}{→}$Mg(OH)2$\stackrel{电解}{→}$Mg
B.海水$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2溶液→MgCl2熔融$\stackrel{电解}{→}$Mg
C.海水$\stackrel{石灰乳}{→}$Mg(OH)2$\stackrel{灼热}{→}$MgO$\stackrel{电解}{→}$ Mg
D.海水$\stackrel{石灰乳}{→}$Mg(OH)2$\stackrel{HCl}{→}$MgCl2溶液→MgCl2熔融$\stackrel{电解}{→}$Mg
Ⅳ.海水中溴的储藏量十分丰富,约占地球溴总藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65mg•L-1.其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法.方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质.该方法涉及的反应有:
①Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(写出离子方程式);
②3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑;
③BrO3-+5Br-+6H+═3Br2+3H2O.
其中反应②中氧化剂是Br2;还原剂是Br2
(2)空气吹出SO2吸收法.该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴.
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
(3)溶剂萃取法.该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的.实验室中萃取用到的实验仪器名称是分液漏斗.下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是②④.
①乙醇  ②四氯化碳  ③硝酸  ④苯.

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19.单晶硅是信息产业中重要的基础材料.以石英砂为原料制备硅的过程示意如下:

从资料中查知:粗硅中含铁、铝等杂质;SiCl4熔点为-70℃,沸点57.6℃,在潮湿的空气中能发生水解反应.请回答下列问题:
(1)过程Ⅰ中石英砂的主要成分SiO2与焦炭反应,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2.
(2)过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式是2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑.干燥Cl2时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H2SO4中.这样冷却的作用是使水蒸气冷凝,减少进入浓硫酸的水量,保持持续的吸水性,同时减少了放出的热量.
(3)某学习小组模拟过程Ⅲ设计了以下制取纯硅的实验装置(热源及夹持装置略去).

①装置C用石英管而不用普通玻璃管的原因是高温时普通玻璃管会软化,石英管耐高温.
②使SiCl4从装置B中逸出与H2充分混合,应采取的措施是对B装置进行水浴加热.为防止空气污染,含有SiCl4的尾气要通入盛有NaOH溶液的烧杯中,反应的化学方程式是SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O.
③为保证制备纯硅实验的成功,除检查实验装置的气密性,控制好反应温度、进行尾气处理外,还应对该装置进行的改进是在A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶或盛有碱石灰的干燥管.如果只按如图装置进行实验,装置B中除产生气泡和液面下降外,还可观察到的现象是B中液面上方产生少量白雾,液体中有少量白色胶状物生成.
④为鉴定产品中是否含有少量铁单质,某同学将试样用稀盐酸溶解.取上层清液,选取现有的下列试剂进行实验,其中最适宜是c.
a.碘水         b.KSCN溶液       c.NaOH溶液       d.Na2SO3溶液.

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11.已知25℃,醋酸、次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离平衡常数如下表,下列叙述正确的是(  )
醋酸次氯酸碳酸亚硫酸
电离平衡
常数
Ka=1.75×10-5Ka=2.98×10-8Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
A.25℃,等物质的量浓度的CH3COO-、ClO-、CO32-和SO32-,结合质子能力最强的是ClO-
B.少量的SO2通入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为:SO2+H2O+2CO32-═2HCO3-+SO32-
C.少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中反应的离子方程式为:SO2+H2O+Ca2++2ClO-═CaSO3↓+2HClO
D.少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+2ClO-═CO32-+2HClO

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