【题目】二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体,常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60℃时,发生反应得到ClO2,如图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知:
①ClO2的浓度较大时易分解,实验室用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为:2ClO2+10I+8H+=2Cl+5I2+4H2O。
③
请回答:
(1)比较仪器c和d,实验中c的优点是___。
(2)制备装置甲中需改进的一项措施是___。
(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式:___;该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸,相比甲醇法,草酸法的优点是___。
(4)下列有关说法正确的是___。
A.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是:4H++5ClO2-=Cl+4ClO2↑+2H2O
D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍
(5)自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:取100.0mL的水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用0.1000mol·L1Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S2O32-=2I+S4O62-),达到滴定终点时用去20.00mLNa2S2O3标准溶液,测得该水样中ClO2的含量为___mg·L1。
【答案】有利于液体顺利流下,防止甲醇挥发 水浴加热 4NaClO3+CH3OH+2H2SO42Na2SO4+4ClO2↑+HCOOH+3H2O
(或者4NaClO3+CH3OH+4H2SO44ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O) 产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度较大时分解 ACD 270
【解析】
装置甲中甲醇,,硫酸反应生成,加入氢氧化钠后硫酸被中和反应即停止,稳定剂用于吸收,加入盐酸释放,淀粉碘化钾溶液用于检验,氢氧化钠溶液用于尾气吸收。
(1)d是分液漏斗,添加盐酸时需要将分液漏斗活塞打开,便于液体顺利流下,但会导致液体的挥发,c是恒压漏斗,有利于液体顺利流下,减少甲醇的挥发,
故答案为:有利于液体顺利流下,减少甲醇的挥发;
(2)甲装置需控制反应温度60℃,酒精灯直接加热不利于温度的控制,60℃低于水的沸点,可采取水浴加热,受热均匀,便于控制温度,
故答案为:水浴加热;
(3)甲醇被氧化为甲酸( ),还原生成,硫酸生成硫酸钠,反应方程式为:,(或者4NaClO3+CH3OH+4H2SO44ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O)
故答案为:,(或者4NaClO3+CH3OH+4H2SO44ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O);
(4)A. 可以中和硫酸并吸收,A正确;
B.可以将碘离子氧化为碘单质,造成e中溶液显蓝色,故装置e的作用是检验是否产生,B错误;
C. 稳定剂吸收,生成,加盐酸后发生歧化反应释放,C正确;
D. 等物质的量的和 ,转移电子的物质的量之比为5:2,故的氧化能力是的2.5倍,D正确;
答案选ACD;
(5)根据题目信息,,的物质的量为,故的物质的量为0.0004mol,质量为:,水样中的含量为:,
故答案为:270
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【题目】某芳香族化合物A的水溶液呈酸性,测得A分子中无酚羟基。A可发生下图所示转化,其中F为五元环状化合物;G可使溴的四氯化碳溶液褪色;F和G互为同分异构体;H和I都是医用高分子材料。
请回答:
(1)E中的官能团名称是羟基、 。
(2)③的反应类型是 。
(3)②的化学方程式是 。
(4)A与H的结构简式分别是 、 。
(5)D与足量X溶液反应后可得到C7H5O3Na,则X溶液中所含溶质的化学式是 。
(6)符合下列条件的G的同分异构体中有一种具有反式结构.该反式结构是 (用结构简式表示)。
①能发生水解反应
②分子中不含环状结构
③核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢原子
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【题目】在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3)以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下:
下列说法不正确的是
A. Ir的表面发生反应:H2 + N2O == N2 + H2O
B. 导电基体上的负极反应:H2-2e == 2H+
C. 若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物
D. 若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
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【题目】今年为门捷列夫发现元素周期律150周年。门捷列夫预言了很多未知元素,锗是其中一种,工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2)制取高纯度锗,其工艺流程如图所示:
(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是_______。工艺流程中COCl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,其结构式为_______。
(2)酸浸时温度不能过高的原因是______(用化学方程式表示)。
(3)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O,此过程化学方程式为___________。温度对GeCl4水解率的影响如图所示,为提高水解率,实验时可采取的措施为______(填序号)。
A.冰水溶 B.冰盐水浴 C.49℃水浴
(4)GeO2是锗酸(H2GeO3)的酸酐。请通过计算判断25℃时0.1mol·L—1的 NaHGeO2溶液pH________(填“>”=”或“<”)7,理由是__________。(已知25℃时,H2GeO2的)
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【题目】25℃时,向10mL0.1mol·L-1一元弱碱XOH溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的HCl溶液,溶液的AG[AG=lg]变化如图所示(溶液混合时体积变化忽略不计)。下列说法正确的是
A.若a=-8,则25℃时,0.1mol·L-1XOH溶液的pH=8
B.M点表示盐酸和XOH恰好完全反应
C.R点溶液中可能存在c(X+)+c(XOH)=c(Cl-)
D.M点到N点,水的电离程度逐渐减小
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【题目】将转变为的方法为( )
A.与足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2
B.溶液加热,通入足量的HCl
C.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3
D.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH
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【题目】龙葵醛()是一种珍贵香料,广泛应用于香料、医药、染料及农药等行业。其合成路线如图所示(部分反应产物和反应条件己略去)。
回答下列问题:
(1) A的结构简式为__________;反应①的反应类型为___________。
(2)检验是否有龙葵醛生成所用的试剂为_______________。
(3)反应③的化学方程式是______________(均注明条件),物质C是否存在顺反异构现象?_________(填“是”或“否”,已知:若每个双键碳原子连接了两个不同的原子或原子团,则存在顺反异构现象)。
(4)符合下列要求的E的同分异构体有_______种。
Ⅰ.遇到FeC13溶液显紫色;Ⅱ.苯环上有三个取代基。
(5)以苯乙烯为原料制备,写出合成路线图_______(无机试剂自选)
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【题目】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如下图1。E原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍,D离子核外电子排布与C2-相同。
试回答:
(1)元素E在元素周期表中的位置是___________________。
(2)与元素D离子所含电子数和质子数均相同的微粒是________________。(用化学式作答,下同)
(3)B和E最高价氧化物对应的水化物,酸性较弱的_________________。若用上图2中装置验证这两种酸的酸性强弱,则在装置中加入的试剂分别为:Ⅰ___________,Ⅱ__________,观察到的实验现象是________________________。
(4)由以上五种元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:
物质 | 组成和结构信息 |
a | 含有A、C、D的盐 |
b | C、D组成的化合物,且原子数之比为1∶1 |
c | 化学组成为AC2 |
①a含有的化学键有___________________________________;
②b与c反应的化学方程式为_________________________________。
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【题目】在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2 + 7O2+ 2H2O ═ 2Fe2+ + 4SO42 + 4H+实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2+ + O2+ 4H+ ═ 4Fe3+ +4NO + 2H2O,Fe(NO)2+作氧化剂
B.反应Ⅱ中Fe3+作氧化剂,FeS2被还原
C.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
D.反应Ⅲ的离子方程式为Fe2+ + NO ═Fe(NO)2+,该反应是氧化还原反应
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