【化学选修2:化学与技术】(15分)工业上生产高氯酸时,还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠(NaClO2),其工艺流程如下:
已知:①NaHSO4溶解度随温度的升高而增大,适当 条件下可结晶析出。
②高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸,沸点90 ℃。
请回答下列问题:
反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ,冷却的目的是 ,能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是 。
(2)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为 。
(3)通入反应器Ⅱ中的SO2用H2O2代替同样能生成NaClO2,请简要说明双氧水在反应中能代替SO2的原因是 。
(4)Ca(ClO)2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂,是因为它们都具有 ,请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式: 。
(15分)
(1)3NaClO3+3H2SO4===HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O(3分);降低NaHSO4的溶解度,使NaHSO4结晶析出(2分);高氯酸的沸点低(2分)
(2)2ClO2+SO2+4OH-===2ClO+SO+2H2O (2分)
(3)H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2 (2分)
(4)强氧化性(2分);Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O (2分)
【解析】
试题分析:(1)根据流程图可知,氯酸钠与浓硫酸反应生成NaHSO4、二氧化氯、高氯酸还有谁生成,化学方程式为3NaClO3+3H2SO4===HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O;经冷却、过滤后得硫酸氢钠的晶体,所以冷却的目的是降低降低NaHSO4的溶解度,使NaHSO4结晶析出;用蒸馏法分离出高氯酸的原因是高氯酸的沸点是90 ℃较低,可用蒸馏法蒸出。
根据流程图可知二氧化氯与二氧化硫、氢氧化钠溶液反应生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,则S元素的化合价升高,所以产物中还有硫酸钠,所以反应器II中发生的离子方程式为2ClO2+SO2+4OH-===2ClO+SO+2H2O ;
用过氧化氢代替二氧化氯,是因为过氧化氢也有还原性,也能和二氧化氯、氢氧化钠溶液反应生成NaClO2,
作消毒剂的物质都具有共同点就是具有强氧化性;氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,离子方程式为Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O 。
考点:考查Cl元素及其化合物的性质,离子方程式的判断与书写
科目:高中化学 来源:2015届北京市高三8月开学测试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列关于有机物的说法错误的是
A.乙酸的分子式为CH3COOH,属于弱电解质
B.食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
C.乙醇中是否含有水,可用无水硫酸铜来检验
D.乙醇和乙酸的熔点和沸点都比C2H6、C2H4的熔点和沸点高
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科目:高中化学 来源:2015届内蒙古赤峰市元宝山区高二上学期期末化学试卷(解析版) 题型:选择题
2011年7月21日,世界各国领导人在南非德班共同商讨应对气候变化的道路——“拯救人类的最后机会”。要想节能减排下列属最有希望的新能源是( )
①天然气;②煤;③石油;④水能;⑤太阳能;⑥地热能;⑦风能;⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥ D.除①②外
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科目:高中化学 来源:2015届云南省高三上学期第一次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。下图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是( )
A.当有0.1mol电子转移时,a极产生1.12L O2(标准状况下)
B.b极上发生的电极反应是:4H2O + 4e- = 2H2↑+ 4OH-
C.d极上发生的电极反应是:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
D.c极上进行还原反应,B中的H+可以通过隔膜进入A
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科目:高中化学 来源:2015届云南省高三上学期第一次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.含有0.1 mol·L-1 Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、SCN-、NO3-
B.室温下=10-13 mol·L-1的溶液中:NH4+、Mg2+、NO3-、SO42-
C.加入Al能放出H2的溶液中:NH4+、K+、Cl-、HCO3-
D.在H+、Na+、SO42-浓度均为0.1 mol·L-1的溶液中:K+、SiO32-、Cl-、CH3COO-
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科目:高中化学 来源:2015届云南省云龙县高二下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
分子式为C10H14的烃,有一个苯环、两个取代基,其可能的结构有
A.3种 B.6种 C.7种 D. 9种
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科目:高中化学 来源:2015届云南省云龙县高二下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.足量的Cu与含有0.2mol H2SO4的浓硫酸共热可生成SO2为0.1 NA
B.78 g 苯含有碳碳双键的数目为3NA
C.标准状况下,2.24LCl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数目为0.1NA
D.25℃,1LpH=1的硫酸溶液中含有的H+数目为0.2NA
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科目:高中化学 来源:2015安徽望江中学同步课时(人教选修4)4.4金属的电化学腐蚀与防护(解析版) 题型:选择题
把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞溶液的表面皿中,如下图所示。最先观察到酚酞变红现象的区域是( )
A.Ⅰ和ⅢB.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和Ⅳ
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科目:高中化学 来源:2015安徽望江中学同步课时练(人教选修4)第二章检测试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法不正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行
B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的速率
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