【题目】亚氯酸钠(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白剂。通常情况下,ClO2是一种具有强氧化性的黄色气体,常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。ClO2易发生爆炸,在生产、使用时可用其它气体进行稀释。ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。
(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠,可较安全地生成ClO2,反应的离子方程式为___________。
(2)自来水用ClO2处理后,有少量ClO2残留在水中,可用碘量法作如下检测(已知ClO2存在于pH为4~6的溶液中,ClO2-存在于中性溶液中):
①取0.50L水样,加入一定量的碘化钾,用氢氧化钠溶液调至中性,再加入淀粉溶液,溶液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式_____________。
②已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,向①所得溶液中滴加5.00×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液至恰好反应,消耗Na2S2O3溶液20.00ml,判断达到滴定终点的方法是_________。该水样中ClO2的浓度是___mg/L。
(3)某学习小组设计如下装置进行制取亚氯酸钠(NaClO2)。
①装置A中产生的ClO2气体,在装置C中反应生成NaClO2,写出生成NaClO2的化学方程式为_______。将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。
②装置B的作用是____________。
③某同学认为上述装置并不完整,请画出需补充的装置图____________。
【答案】H2C2O4+2ClO3-+2H+=2CO2↑+2ClO2↑+2H2O2ClO2+2KI=2KClO2+I2当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色1.352NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2防止C中试管溶液倒吸到A中在C装置后画(或其他合理装置)
【解析】本题考查物质的制备、对信息的利用、对装置的理解、氧化还原反应滴定等,理解原理是解题的关键,同时考查学生分析问题、解决问题的能力,难度较大,注意氧化还原反应滴定中利用关系式进行的计算。
(1)在酸性溶液中,用草酸(H2C2O4)还原氯酸钠,化学反应方程式为:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4 Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O,此法的最大特点是由于反应过程中生成的二氧化碳的稀释作用,大大提高了生产及储存、运输的安全性。改成离子方程式为:H2C2O4+2ClO3-+2H+=2CO2↑+2ClO2↑+2H2O;(2)①用氢氧化钠溶液调至中性,此条件下粒子种类为 ClO2-,ClO2- 将加入的碘化钾氧化为I2,生成的 I2 遇淀粉变蓝,ClO2与碘化钾反应的化学方程式2ClO2+2KI=2KClO2+I2 ;②加入一定量 Na2S2O3 溶液,则由于发生如下反应,使 I2 还原为 I-,故蓝色会消失,达到滴定终点的方法是:当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色。
由关系式:
S2O32- I- ClO2
1 1 1
m(ClO2) = c(S2O32-)·V(S2O32-) / M(ClO2)
= 5.0×10-4 mol·L-1×0.02L × 67.5×10-3mg·mol-1 = 0.675 mg
由于水样为 1L,所以 ClO2 的浓度为:0.675×2 mg·L-1=1.35 mg·L-1
(3)装置A中产生ClO2方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;装置B安全瓶;装置C中生成NaClO2;A前和C后缺少尾气处理装置。①装置C反应后的溶液获得NaClO2晶体,故装置C中生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,结合原子守恒可知,还有水生成,配平后方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;②装置B的作用是安全瓶,能防止倒吸,防止C中试管溶液倒吸到A中;③该装置产生有毒气体,故要安装尾气处理装置,在C装置后画(或其他合理装置)。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】无机或有机含氧酸分子去掉一个或多个羟基后剩余结构称为酰基,如“—SO2—”称为硫酰(基),SOCl2、SO2Cl2、COCl2分别称为亚硫酰氯、硫酰氯和碳酰氯,它们都有很多相似的性质,如都能发生水解反应生成对应的酸、都可作氯化剂等。回答下列问题:
(1)已知:SO2(g)+PCl5(s)SOCl2(l)+POCl3(l) ΔH1=a kJ·mol1
PCl5(s)+H2O(l)POCl3(l)+2HCl(g) ΔH2=b kJ·mol1
则反应SOCl2(l)+H2O(l)SO2(g)+2HCl(g) ΔH3=_________ kJ·mol1(用含a、b的代数式表示)。
(2)①在1 L的密闭容器中充入1 mol SO2和2 mol Cl2,发生反应:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)。
反应达平衡后,其他条件不变,减小压强,请在下图中画出改变条件后反应速率随时间的变化曲线图。
②再次达平衡后测得SO2的转化率为35%。反应后向密闭容器中注入足量的BaCl2溶液,最终生成沉淀的质量为__________g。
(3)一定条件下存在反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH=108 kJ·mol1,现有3个体积均为
10 L的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按如下所示投料,并在150℃条件下开始反应达平衡。
密闭容器Ⅰ(绝热恒容):1 mol CO,1 mol Cl2
密闭容器Ⅱ(恒温恒容):1 mol COCl2
密闭容器Ⅲ(恒温恒容):1 mol CO,1 mol Cl2
①容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中COCl2的转化率之和_____________(填“>”“<”或“=”)1;容器Ⅱ反应的化学平衡常数为K1,容器Ⅲ的化学平衡常数为K2,K1与K2的关系为_____________。
②容器Ⅲ中反应前总压强为1 atm,反应后的总压强为0.75 atm,则反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】可逆反应mA(g)+nB(g)xC(g)在不同温度及压强(p1和p2)条件下反应物A的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是( )
A.正反应吸热,m+n>x B.正反应吸热,m+n<x
C.正反应放热,m+n<x D.正反应放热,m+n>x[
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】30 mL 1 mol/L NaCl溶液和40 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液混合之后(体积的变化忽略不计),混合液中Cl-的物质的量浓度为 ( )
A. 0.5 mol/L B. 0.6 mol/L C. 1 mol/L D. 2 mol/L
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图所示,把试管放入盛有 25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入 5mL 盐酸于试管中,试回答下列问题:
(1)写出试管内反应的离子方程式______________________;
(2)实验中观察到石灰水中的现象:Ⅰ镁片溶解、Ⅱ镁片上产生大量气泡、Ⅲ_______________,产生上述现象Ⅲ的原因是______________________.
(3)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量.
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