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【题目】用二氧化氯(ClO2)、铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166g/mol)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术.ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl和Fe3+
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是
(2)Na2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体,其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为
(3)工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2 , 同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO3+2Cl+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O.①写出第二步反应的离子方程式
②工业生产时需在反应物中加少量Cl , 其作用是
③生产中会发生副反应ClO3+Cl+H+﹣Cl2↑+H2O(未配平),若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3/73,则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为
(4)已知二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为﹣59℃,沸点为11.0℃,易溶于水.ClO2也可以看做是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐.工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得.某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2 , 其中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的凝集装置,C为尾气吸收装置.请问:①A部分还应添加温度控制(如水浴加热)装置,B部分还应补充什么装置
②C中应装的试剂为 . C中发生反应的化学方程式为:

【答案】
(1)ClO2;Cl2;Na2FeO4
(2)4FeO42+10H2O=4Fe(OH)3+8OH+3O2
(3)CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl+CO2+6H+;催化剂;1:6.1
(4)(冰水)冷凝;NaOH溶液;2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O
【解析】解:(1)ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率分别是ClO2:67.5g÷5mol=13.5g/mol;Na2FeO4:166g÷3mol=55.33g/mol;Cl2:71g/2mol=35.5g/mol.所以三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是ClO2>Cl2>Na2FeO4;故答案为:ClO2>Cl2>Na2FeO4;(2)根据题意可得Na2FeO4把H2O氧化为O2 , 氧气杀菌消毒,它本身被还原为Fe3+ . Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮物质.从而净化了水.该反应的离子方程式为:4FeO42+10 H2O=4Fe(OH)3+8OH+3O2↑;故答案为:4FeO42+10 H2O=4Fe(OH)3+8OH+3O2↑;(3)①甲醇与氯气在水溶液中发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳,所以第二步反应的离子方程式为:CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl+CO2+6H+;故答案为:CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl+CO2+6H+;②由①中的两个反应方程式可以看出若转移相同的电子,Cl﹣的消耗与产生量相等.之所以在工业生产时要在反应物中加少量Cl , 是因为Cl起作催化剂作用;故答案为:催化剂;③将第一步与第二步的方程式叠加可得总方程式:6ClO3+CH3OH+6H+=CO2↑+6ClO2↑+5H2O.将副反应ClO3+Cl+H+﹣Cl2↑+H2O配平可得:ClO3+5Cl+6H+=3Cl2↑+3H2O若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3/73,假设气体的总物质的量为73mol,则Cl2为3mol;CO2和ClO2总物质的量为70mol.产生3mol的Cl2消耗NaClO3的物质的量1mol;根据方程式6ClO3+CH3OH+6H+=CO2↑+6ClO2↑+5H2O可知产生CO2和ClO2总物质的量为70mol消耗CH3OH的物质的量为10mol;消耗 NaClO3的物质的量为60mol.所以共消耗CH3OH的物质的量为10mol;消耗 NaClO3的物质的量为60mol+3mol=61mol.因此起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为10:61=1:6.1;
故答案为:1:6.1;(4)①因为ClO2的沸点低,容易挥发,所以B部分还应补充的装置是冷凝装置.可以用冰水进行降温;故答案为:(冰水)冷凝;②C为尾气吸收装置,由于ClO2能与碱发生反应,所以通常用NaOH溶液来吸收.反应的方程式为:2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O;故答案为:2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O.
(1)依据取1molClO2、Cl2、Na2FeO4 , 分别计算在氧化还原反应中元素化合价变化数目判断解答;(2)Na2FeO4把H2O氧化为O2 , 氧气杀菌消毒,它本身被还原为Fe3+ . Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮物质.从而净化了水,据此写出反应的离子方程式;(3)①甲醇与氯气在水溶液中发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳;②由①中的两个反应方程式可以看出若转移相同的电子,Cl﹣的消耗与产生量相等,结合催化剂的概念解答;③将第一步与第二步的方程式叠加可得总方程式:6ClO3+CH3OH+6H+=CO2↑+6ClO2↑+5H2O.将副反应ClO3+Cl+H+﹣Cl2↑+H2O配平可得:ClO3+5Cl+6H+=3Cl2↑+3H2O若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3/73,假设气体的总物质的量为73mol,则Cl2为3mol;CO2和ClO2总物质的量为70mol.产生3mol的Cl2消耗NaClO3的物质的量1mol;根据方程式6ClO3+CH3OH+6H+=CO2↑+6ClO2↑+5H2O可知产生CO2和ClO2总物质的量为70mol消耗CH3OH的物质的量为10mol;消耗 NaClO3的物质的量为60mol,据此计算解答;(4)①依据ClO2的沸点低,容易挥发的性质解答;
②C为尾气吸收装置,由于ClO2能与碱发生反应,所以通常用NaOH溶液来吸收,二者反应生成NaClO2、NaClO3、H2O.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某小组取一定质量的FeSO4固体,利用下图装置进行实验.

实验过程

实验现象

通入一段时间N2 , 加热

A中固体变为红棕色,B中有白色沉淀,D试管中有无色液体

用带有火星的木条靠近装置D的导管口

木条复燃

充分反应,停止加热,冷却后,取A中固体,加盐酸

固体溶解,溶液呈黄色

将③所得溶液滴入D试管中

溶液变为浅绿色

已知:SO2 熔点﹣72℃,沸点﹣10℃;SO3熔点16.8℃,沸点44.8℃.
(1)实验③反应的离子方程式是
(2)分解过程除产生使木条复燃的气体外,仅由A中固体颜色变化推测,还一定有气体,依据是
(3)实验④反应的离子方程式是
(4)某同学依据B中的现象,认为FeSO4分解一定有SO3生成.你认为是否正确,原因是(用必要的文字和化学方程式解释)

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【题目】(1)为了研究化学反应A+B═C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置.当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升.试回答下列问题:

①该反应为__反应(填“放热”或“吸热”)。

②A和B的总能量比C和D的总能量__(填“高”或“低”)。

③反应物化学键断裂吸收的能量__(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量.

(2)已知:H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,则:

①a、b、c分别代表什么意义?

a_______________________________________________

b_______________________________________________

c_______________________________________________

②该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”), 放出的热量为________kJ(用字母表示)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】有学生用五氧化二磷作为乙醇脱水制乙烯的催化剂,进行相关实验.按如表所示的量和反应条件在三颈瓶中加入一定量P2O5 , 再注入95%的乙醇,并加热,观察现象.

实验

P2O5/g

95%乙醇量/mL

加热方式

实验1

2

4

酒精灯

实验2

2

4

水浴70℃

实验结果如下:

实验

实验现象

三颈瓶

收集瓶

试管

实验1

酒精加入时,立刻产生白雾,当用酒精灯加热时,有气泡产生,并逐渐沸腾,生成黏稠状液体

有无色液体

溶液褪色

实验2

酒精加入时,立刻产生白雾,当用水浴加热时,不产生气泡,一段时间后,反应瓶内生成黏稠状液体

有无色液体

溶液不褪色

根据上述材料,完成下列填空.
(1)写出实验室用乙醇制乙烯的化学方程式:
(2)如图装置中冷凝管的作用是
(3)实验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是(写结构简式)
(4)根据实验1、2可以推断:①以P2O5作为催化剂获得乙烯的反应条件是
②P2O5与95%乙醇在水浴70℃加热条件下(三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯)可以发生的有机反应的类型是反应.

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【题目】现将2mol气体A与1mol气体B充入一个体积不变的容器内,发生反应:2A+BC+3D+4E,达到平衡后气体A的浓度减少一半,发现少量液滴生成,在相同的温度下测得反应前后压强分别为6.06×106Pa和8.08×106Pa,又测得反应共放出热量QkJ,下列说法正确的是(
A.上述反应达到平衡后,其他的条件不变的情况下,升高温度,压强一定增大
B.在上述平衡体系中再加入1molA和0.5molB,平衡正向移动,A的转化率增大
C.该反应的热化学方程式2A(g)+B(g)C(g)+3D(l)+4E(g)△H=﹣QkJ/mol
D.该反应在任何温度下都可自发进行

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【题目】某化学活动小组设计以下装置进行不同的实验.其中a为用于鼓入空气的气囊,b为螺旋状铜丝,c中盛有冰水.
(1)若用A装置做乙醇与乙酸的酯化反应实验,则还需连接的装置是(填序号),该装置中应加入试剂
(2)该小组同学欲做乙醇氧化成乙醛的实验,则应选用的装置是(填序号),再用制得的乙醛进行银镜反应,正确的操作顺序是(填序号).①向试管中滴入3滴乙醛溶液
②一边振荡一边滴入2%的稀氨水,直至最初产生的沉淀恰好溶解为止
③振荡后放入热水中,水浴加热
④在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液.

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【题目】硒(Se)是人体健康必需的一种微量元素。已知Se的原子结构示意图为:下列说法不正确的是

A. 该原子的质量数为34 B. 该元素处于第四周期第ⅥA

C. SeO2既有氧化性又有还原性 D. 酸性:HBrO4 > H2SeO4

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【题目】某实验小组欲用酸性KMnO4和H2C2O4反应通过测定单位时间内生成 CO2的量来探究影响反应速率的因素,设计实验方案如表:

实验序号

A 溶液

B 溶液

20 mL 0.1 molL1 H2C2O4 溶液

30 mL 0.01 molL1KMnO4 酸性溶液

20 mL 0.2 molL1 H2C2O4 溶液

30 mL 0.01 molL1 KMnO4酸性溶液


(1)检验如图装置气密性的最简便方法为:
(2)H2C2O溶液与酸性 KMnO4溶液反应的化学方程式为
(3)该实验探究的是因素对化学反应速率的影响,相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是(填实验序号).
(4)若实验①在2min末收集了4.48mL CO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO4)=(若忽略溶液混合前后体积的变化).
(5)小组同学发现反应速率总是如图所示,积极探究t1~t2时间内速率变快的主要原因,提出假设可能是:①、②、③K+对该反应有催化作用.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】已知:相对原子量:H -1O-16,问:

① H2O的摩尔质量为:_________

② 36 g 水的物质的量为:_____________

如果将这36 水完全电解生成H2O2,则所得H2在标况下的体积约为:______

④ 1. 204×1024H2O分子所含的氢原子数与_____ mol H2O2所含的氢原子数相等。

⑤ 1 mol Na2O2中所含阴离子数的个数约为:_________NA

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