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16.二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效消毒剂.实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如下:

已知:①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体,极易爆炸,有类似氯气的刺激性气味,自然爆炸点为95℃,在热水中易分解,在空气中易挥发,不稳定;②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.(提示:NCl3中N为-3价).
回答下列问题:
(1)气体A的化学式为H2
(2)电解时,发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3.为保证实验的安全,在电解时需注意的问题是:①控制好生成NCl3的浓度;②控制好反应的温度.
(3)NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1:6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2,该反应的离子方程式为NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑.
(4)实验室制取气体B的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.

分析 (1)电解NH4Cl、盐酸的溶液,氢离子放电生成氢气;
(2)电解时铵根离子失去电子,氢离子得到电子;结合信息可知NCl3防止分解及爆炸;
(3)NCl3与NaClO2按物质的量之比为1:6恰好反应生成ClO2,还生成氯化钠、NaOH,结合电子守恒可知,Cl元素的化合价升高,则N元素化合价降低,还生成氨气;
(4)由(3)可知,B为氨气,实验室利用铵盐与碱共热生成氨气.

解答 解:(1)电解NH4Cl、盐酸的溶液,氢离子放电生成氢气,则A为H2,故答案为:H2
(2)电解时铵根离子失去电子,氢离子得到电子,电解反应为NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3,结合信息可知NCl3防止分解及爆炸,则还应控制好反应的温度,
故答案为:NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3;控制好反应的温度;
(3)NCl3与NaClO2按物质的量之比为1:6恰好反应生成ClO2,还生成氯化钠、NaOH,结合电子守恒可知,Cl元素的化合价升高,则N元素化合价降低,还生成氨气,则该反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,
故答案为:NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑;
(4)由(3)可知,B为氨气,实验室利用铵盐与碱共热生成氨气,该反应为2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.

点评 本题考查物质的制备,明确流程中发生的电解反应及氧化还原反应是解答本题的关键,题目难度较大,注意信息的应用及流程的分析,(3)为解答的难点.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2017届江西省高三上学期期中化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列说法正确的是

A.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定是纯净物

B.用加热的方法可以除去混在NaCl固体中的NH4Cl,说明NH4Cl会升华

C.SO2气体和Cl2均能使品红溶液褪色,说明两者均有强氧化性

D.浓硫酸不能用来干燥HI、CO、SO2等气体,因为浓硫酸具有强氧化性

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.黄铜矿的主要成分是CuFeS2(硫元素显-2价,铁元素显+2价).实验室里用黄铜
矿为原料制取单质铜和铁红(Fe2O3)的流程如图1:
已知:CuFeS2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+FeS+SO2;FeS+2HC1=FeC12+H2S↑
(1)在实验室中,应将黄铜矿粉末放在坩埚(填仪器名称)中焙烧.
(2)将反应过程中产生的SO2和H2S通入如图2所示装置中检验它
们的性质.该实验证明SO2具有漂白性和氧化性.
(3)欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气.

①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑2H2O.
②按气流方向由左到右,导管口连接顺序为a→b→c→g→h→d.
③装置连接好后,需要进行的操作是检查装置的气密性.
(4)若铁红Fe2O3样品中含有FeO,选用提供的试剂,设计实验验证铁红中含有FeO.写出有关实验操作、现象与结论.取少量固体样品于试管中,加稀硫酸溶解,向溶液中滴加少量KMnO4溶液,若KMnO4溶液紫红色褪色,则证明含有FeO.
提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸加入反应器中.
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀.
③在50℃~60℃下发生反应.
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤,最后用蒸馏水洗涤.
⑤将用无水氯化钙于燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯.
(1)配制一定比例浓硝酸和浓硫酸混合酸时,应先加入烧杯的是浓硝酸;
(2)步骤③的加热方式是采取50~60℃水浴加热;
(3)步骤④中,洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是分液漏斗;
(4)现有三种实验装置,如图所示,要制备硝基苯,应选用C.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,在178℃升华,装有无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,工业上由金属与氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融Al作用而制得,某课外活动小组在实验室内通过下列装置(如图)制取少量纯净的无水氯化铝.

试回答以下问题:
(1)装置A中反应的化学方程式MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2 ↑+2H2O.
(2)为使实验成功,A和B间需要加适当的装置,请将它画在框内,并注明其中盛放的药品.如果A产生的气体直接进入B中,实验产生的不良后果是爆炸并产生大量白雾
(3)进行实验时,应先点燃(填写字母,下同)A处的酒精灯,然后再点燃B处的酒精灯.
(4)在C处可以收集到纯净的氯化铝,原因是AlCl3易升华.
(5)装置D的作用是吸收多余的Cl2且防止水蒸气进入C使AlCl3发生水解.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务.
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:

若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,不宜选择的装置是乙(填“甲”或“乙”).丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸.
【实验步骤】
A.按所选择的装置组装仪器,在试管①中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合溶液的方法是在试管①中加入3mL的乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸.然后轻轻地振荡试管,使之混合均匀.
B. 将试管固定在铁架台上;
C. 在试管②中加入5mL X试剂;
D. 用酒精灯对试管①加热
E. 当观察到试管②中有明显现象时停止实验.
【问题讨论】(1)实验中浓硫酸的作用是催化、吸水.
(2)试管②中加入的X试剂为饱和碳酸钠溶液,其作用是降低酯在水中的溶解度,除去酯中混有的酸和醇,使其容易分层
(3)步骤E试管②中观察到的现象是液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,并可以闻到香味.
(4)进行该实验时,最好向试管①中加入几块碎瓷片,其目的是防止暴沸.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴单质废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2•6H2O的一种新工艺流程如图:

已知:
①CoCl2•6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴.
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3
开始沉淀2.37.57.63.4
完全沉淀4.19.79.25.2
请回答下列问题:
(1)钴与盐酸反应的化学方程式为Co+2HCl=CoCl2+H2↑.
(2)流程中加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是5.2~7.6;滤渣中含有的Al(OH)3是良好的阻燃剂,其原理是Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳;加盐酸调节pH至2~3的目的是抑制Co2+的水解,防止在后续的操作中形成Co(OH)2杂质.
(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤.
(4)制得的CoCl2•6H2O需减压烘干的原因是降低烘干温度,防止产品分解.
(5)为测定产品中CoCl2•6H2O含量,某同学将119g样品溶于水形成100ml溶液,取25mL于烧杯中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称得质量为28.7g,计算产品中CoCl2•6H2O含量为80%.(已知:CoCl2•6H2O化学式量为238,AgCl为143.5,)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.氯酸镁[Mg(ClO32]常用作催熟剂、除草剂等,实验室用卤块(主要成分为MgCl2•6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质)制备Mg(ClO32•6H2O.其流程如下:

已知:几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示.

(1)上述流程中“氧化”过程的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(2)加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为BaSO4和Fe(OH)3
(3)加入NaClO3饱和溶液所发生的反应的化学方程式为MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO32+2NaCl↓.
(4)从反应后的混合物中获得Mg(ClO32•6H2O的实验步骤为蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤.其中过滤所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
(5)产品中Mg(ClO32•6H2O含量的测定方法如下:
步骤1:准确称量a g产品溶解定容成100mL溶液.
步骤2:取10mL上述溶液于锥形瓶中,加入10mL稀硫酸和15.00mL 1.000mol/L的FeSO4溶液,微热.
步骤3:冷却后,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定至终点.此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL.
①步骤2中发生反应的离子方程式为6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O.
②步骤3中滴定前未用标准液润洗滴定管,会导致结果偏小(填“偏大”或“偏小”).
③a g产品中所含Mg(ClO32•6H2O的物质的量为5×10-4mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

3.在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如右图所示,则对该反应叙述正确的是(  )
A.正反应是吸热反应B.逆反应是吸热反应
C.m+n>p+qD.m+n<p+q

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