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4.二氧化氯(ClO2)是一种具有和氯气相似的刺激性气味的气体,沸点为11℃,常温下在水中的溶解度为2.9g/L.它是一种更安全的高效消毒剂,它的氧化能力是氯气的2.5倍,现在已普遍用它替代氯气对自来水进行消毒.
目前欧洲和我国主采用Kesting法[原料为氯酸钠(NaClO3)与盐酸]制取ClO2,该法的缺点是同时会产生Cl2.该法制ClO2的化学方程式为:
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
(1)用双线桥标出得失电子的数目;
(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1;
(3)如反应中转移的电子的物质的量为1mol,则标准状况下生成的气体的体积是11.2L.

分析 2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O反应中NaClO3中氯元素化合价+5价变化为+4价为氧化剂,4HCl参加反应有2HCl中氯元素化合价-1价变化为0价为还原剂,电子转移2e-,据此分析解答;

解答 解:(1)反应中HCl为还原剂,被氧化生成氯气,化合价由-1价升高到0价,NaClO3中氯氯元素化合价+5价变化为+4价做氧化剂,电子转移2e-
用双线桥法标出电子转移的方向和数目为:
答:用双线桥法标出电子转移的方向和数目为:
(2)2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O反应中NaClO3中氯元素化合价+5价变化为+4价为氧化剂,4HCl参加反应有2HCl中氯元素化合价-1价变化为0价为还原剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:2=1:1,故答案为:1:1;
(3)根据,则反应中转移的电子的物质的量为1mol,则标准状况下生成的气体的体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故答案为:11.2L.

点评 本题考查ClO2的制备反应,侧重氧化还原反应的考查,题目难度不大,注意氧化还原反应基本原理的掌握.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列说法正确的是(  )
A.铜基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s13d10
B.在d轨道中电子排布成而不是,其最直接的根据是泡利原理
C.下列轨道的能量是按由高到低排列的E5s>E4s>E3d>E2p>E1s
D.焰色反应、激光、霓虹灯光等与原子核外电子发生跃迁释放能量有关

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

15.等质量的CO和SO2分别装入同温同体积的容器,所含分子数之比16:7,所含氧原子之比8:7,密度之比1:1,压强之比16:7.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

12.某学生用0.100mol•L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2cm~3cm;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度.就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)BDCEAF.
(2)上述B步骤操作的目的是防止将标准液稀释而带来误差.
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则滴定结果防止将标准液稀释而带来误差(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
(4)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察B
A.滴定管内液面的变化     B.锥形瓶内溶液颜色的变化
(5)判断到达滴定终点的实验现象是溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色.
(6)某次滴定时的滴定管中的液面如图,则其读数为13.60mL.若记录读数时,起始时仰视,终点时俯视,则所测溶液浓度会偏低; 滴定前向锥形瓶中加入10mL蒸馏水,其余操作正常,则所测溶液浓度会无影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.实验室可用KMnO4固体和浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
(1)用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目
(2)该反应中氧化剂是KMnO4,还原剂是HCl.
(3)若反应中有0.20mol电子发生转移,生成氯气的体积为2.24L(标准状况),被氧化的HCl的物质的量是0.20mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.已知酸性高锰酸钾溶液将硫化铜、硫化亚铜氧化成Cu2+,SO42-,本身被还原成Mn2+.现有CuS和Cu2S组成的混合物的质量为ag,研成粉末完全溶于27mL0.2mol•L-1酸性高锰酸钾溶液(过量)中,充分反应后,滴加15mL0.2mol•L-1硫酸亚铁溶液至恰好完全反应,则a可能等于(  )
A.0.288gB.0.366gC.0.384gD.0.396g

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、水泥等,以下是工业利用硫酸钙的部分流程(图1):

(1)工业生产中产生的含SO2废气经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙,写出反应方程式2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O.
(2)装置Ⅱ中,在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应时,温度与二氧化硫的转化率的关系如表所示:
温度/℃400500600
SO2转化率/%99.293.573.7
①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c(SO{\;}_{3}){\;}^{2}}{c(SO{\;}_{2}){\;}^{2}c(O{\;}_{2})}$.
②关于此反应下列说法正确的是ac(填字母).
a.该反应△H<0
b.反应达到平衡时,SO2,O2,SO3 的浓度一定都相等
c.反应达到平衡状态时,v(SO2=2v(O2
d.升高温度或使用催化剂都可提高SO2的转化率
③硫酸厂尾气(主要成分为SO2、O2和N2)中低浓度SO2的吸收有很多方法.用氨水吸收上述尾气,若尾气中
SO2与氨水恰好反应得到弱碱性的(NH42SO3溶液,则有关该溶液的下列关系正确的是ac (填字母).
a.c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]
b.c(NH4+)+c (H+)=c (SO32-)+c (HSO3-)+c (OH-
c.c(NH4+)>c (SO32-)>c (OH-)>c (H+
(3)装置Ⅲ中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO).
已知:①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-283kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
③2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O (l)△H=-725.8kJ•mol-1
试写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH(l)的热化学方程式CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-350.2kJ•mol-1
(4)在固态金属氧化物电解池中,一定条件下H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图2所示.
①Y端是电源的正极(填正极或负极).
②阴极的电极反应式为 CO2+2eˉ=CO+O2ˉ和H2O+2e-═H2↑+O2-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.实验室中若用如图所示的装置制取并收集干燥的氨气.
(1)请写出实验室制 NH3 的化学方程式2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O.
(2)可选用碱石灰作干燥剂得到干燥的氨气.
(3)简述检验氨气的方法用一湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝则为氨气.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.以硫酸工艺的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质,合成路线如图1:

(1)写出反应Ⅰ的化学方程式2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
(2)反应Ⅱ中需要向溶液中加入适量的对苯二酚,其作用是b(选填序号).
a.使SO2更易被氨水吸收  b.防止亚硫酸铵被氧化  c.防止生成亚硫酸氢铵
(3)反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4.
(4)反应Ⅴ在25℃、40%乙二醇溶液中进行,不断有硫酸钾晶体从溶液中析出而氯化铵不析出,其原因是K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小;已知氯化铵的溶解度随温度的升高而升高,则多量硫酸钾晶体析出后,要从溶液中再析出氯化铵晶体,可采用的方法是c(选填序号).
a.蒸发结晶      b.升温结晶     c.蒸发浓缩,降温结晶
(5)图2所示广口瓶里盛有50mL1.000mol/L酸性KMnO4溶液,若通过a L尾气时溶液紫红色恰好褪去,则尾气中SO2的含量为$\frac{8}{a}$g/L.用该装置测定尾气中SO2的含量,试剂还可以是c(选填序号).
a.滴有酚酞的NaOH溶液     b.BaCl2溶液       c.滴有淀粉的碘水
(6)该工艺流程中,可循环利用的物质有CaCO3、反应Ⅱ和反应Ⅴ的余液.

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