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16.世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热.实验室以电解法制备ClO2的流程如图:

(1)ClO2中所有原子C(填“是”或“不是”)都满足8电子结构.图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用C.
A.饱和食盐水  B.碱石灰  C.浓硫酸  D.蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是ABCD.
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置
(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备.化学反应方程式为2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O.缺点主要是产率低、产品难以分离,还可能污染环境.
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2,此法相比欧洲方法的优点是安全性好,没有产生毒副产品.
(5)科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O.此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用.

分析 (1)Cl最外层7个电子,只有1个单电子,O最外层6个电子,含2个单电子;产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,为氨气,可选酸来除杂;
(2)高效“绿色”消毒剂二氧化氯,可推广使用,代替氯气;
(3)氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水;
(4)氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应,生成氯化钠和二氧化氯;
(5)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水,以此来解答.

解答 解:(1)Cl最外层7个电子,只有1个单电子,O最外层6个电子,含2个单电子,则O原子不能满足8电子稳定结构,产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,为氨气,可选酸来除杂,只有C中浓硫酸符合,
故答案为:不是;C;
(2)A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理,代替氯气,为“绿色”消毒剂,故A正确;
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期,能杀菌消毒,故B正确;
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围,便于运输和应用,故C正确;
D.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装,故D正确;
故答案为:ABCD;
(3)氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水,该反应为:2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,
故答案为:2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O;
(4)氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应,生成氯化钠和二氧化氯,该反应为2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2,该法相比欧洲方法的优点为安全性好,没有产生毒副产品,
故答案为:2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2;安全性好,没有产生毒副产品;
(5)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水,该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O,
此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用,
故答案为:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O;反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用.

点评 本题考查制备方案的设计,题目难度中等,注意把握所给信息来分析解答,侧重学生解决新问题能力的考查,将知识活学活用为解答的关键,试题培养了学生的化学实验能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.工业上制取铬酸钠(Na2CrO4)晶体是以铬铁矿(主要成分是FeO•Cr2O3,含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料,其工艺流程如下:

已知:①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定,当pH>9时以CrO2-形式存在且易氧化;
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下.
阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cr3+
开始沉淀时的pH2.77.69.0----
沉淀完全时的pH3.79.611.08(>8溶解)9(>9溶解)
(1)流程中第一次过滤后滤渣的主要成分是SiO2(填化学式),两次使用了H2O2进行氧化,写出第二次氧化时的反应的离子方程式2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O.
(2)如果把“调pH=8”和“调pH>11”中间的“过滤”步骤省略,引起的后果是pH>11时Al(OH)3会溶解,引入杂质离子AlO2-,使产品不纯.
(3)流程图中“□”内的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(4)工业废水中的Na2CrO4遇酸时可转化为Na2Cr2O7,含Cr2O72-的废水毒性较大,为了使废水的排放达标,进行如下处理:

①绿矾化学式为FeSO4•7H20,反应(Ⅰ)的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O.
②若处理后的废水中c(Cr3+)=3.0×10-6mol•L-1,则废水中c(Fe3+)=2×10-13mol•L-1
(Ksp[Fe(OH)3])=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31
(5)某工厂为了测定重铬酸钠样品的纯度,称取重铬酸钠试样2.500g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol•L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,再加入淀粉溶液作指示剂,用0.1200mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).
①判断达到滴定终点的依据是当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml,则该工厂的重铬酸钠样品的纯度为(设整个过程中其它杂质不参与反应)83.84%.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

7.如图所示是以石油为原料制备某些化工产品的部分流程.请回答:

(1)写出反应②的化学方程式nCH2=CHCl$\stackrel{引发剂}{→}$CH2-CHCl
(2)B分子中无甲基,则B的结构简式为CH2=CH-CH2C1.系统命名为3-氯-1-丙烯或烯丙基氯.
(3)反应①和③的类型依次是加成反应、取代反应.
(4)写出反应③化学方程式是CH2=CH-CH3+C12$\stackrel{500℃}{→}$CH2=CH-CH2Cl+HCl.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.在通常条件下,下列各组物质的性质排列不正确的是(  )
A.密度:苯<水<溴苯B.沸点:戊烷>2-甲基丁烷>丙烷
C.酸性:HCO3-<H2CO3D.与Na反应的速率:水>苯酚>乙醇

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

11.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称“海波”或者“大苏打”,其水溶液具有弱碱性,在酸性溶液中不稳定;具有较强的还原性,是棉织物漂白后的脱氯剂、定量分析中的还原剂.硫代硫酸钠可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图(a)所示,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示.

(1)Na2S2O3•5H2O的制备:
步骤1:如图(a)连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是关闭K2打开K1,在D中加水淹没导管末端,用热毛巾或双手捂住烧瓶,D中导管有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,说明气密性良好.
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,加热.装置B或D中的药品可选用的是A、C、D(填编号).
A.NaOH溶液      B.浓H2SO4 C.酸性KMnO4溶液     D.饱和NaHCO3溶液
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当C中溶液的7<pH<10时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的原因是硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定.
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过加热浓缩,趁热过滤,再将滤液冷却结晶(或降温结晶)、过滤、洗涤、烘干,得到产品.须趁热过滤的原因是防止硫代硫酸钠结晶析出.
(2)Na2S2O3性质的检验:向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,检查反应后溶液中含有SO42-,写出该反应的化学方程式S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取25.00mL废水加入足量K2Cr2O7酸性溶液,得BaCrO4沉淀,用适量酸溶解沉淀.此时CrO42-全部转化为Cr2O2-7;再加过量KI溶液,充分反应后,用0.010mol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定(用淀粉溶液作指示剂),反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00mL.有关反应的离子方程式为:Cr2O72-+6I-+14H+═3I2+2Cr3++7H2O;I2+2S2O32-═S4O62-+2I-,则该废水中Ba2+的物质的量浓度为0.0024mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列各组物质不能按“→”所示关系实现转化的是(“→”表示反应一步完成)(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下:分析图象,以下结论正确的是(  )
A.溶液pH≤2时,生铁发生吸氧腐蚀
B.在酸性溶液中生铁只能发生析氢腐蚀
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D.两溶液中负极反应均为Fe-2e-=Fe2+

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.有A、B、C、D四种烃,在常温下A、C是气体,B、D是液体.A完全燃烧后生成CO2与H2O的物质的量之比是2:1;B的式量是A的三倍;C既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色也不能使溴水褪色,但在光照条件下最多可与六倍体积的氯气发生反应;燃烧相同物质的量C与D,生成二氧化碳的体积比为1:4,D不能使溴水褪色但能使酸性高锰酸钾溶液褪色,在催化剂作用下1mol D能与3mol H2完全反应,在铁粉存在下与溴反应生成一溴代物只有一种.
(1)试推断有机物A、B、C、D,写出结构简式:
AC2H2,B,CCH3CH3,D
(2)D的一种同分异构体E是制备高分子化合物P的中间产物,下列为工业上制取P的简单流程:

①已知X蒸气的密度是相同条件下甲烷密度的6.5倍,则X的分子式为C8H8
②上述流程中反应a、c的反应类型分别为加成反应、加聚反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列物质既能发生消去反应,又能氧化成醛的是(  )
A.CH3CH2CH2OHB.(CH33CCH2OHC.HOCH2CHBrCH3D.CH3OH

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