【題目】新冠疫情期間使用大量的消毒劑,其中二氧化氯(ClO2)與亞氯酸鈉(NaClO2)都具有強氧化性。兩者作漂白劑時,不傷害織物;作飲用水消毒劑時,不殘留異味。某研究性學(xué)習(xí)小組利用如下裝置由二氧化氯制備NaClO2·3H2O,并探究其性質(zhì)。

查閱資料:

ClO2易與堿反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽。

NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出的晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3NaCl。

回答下列問題:

(1)儀器a的名稱_________。

(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。

(3)如果撤去C裝置中的冷水浴,導(dǎo)致產(chǎn)品中可能混有的雜質(zhì)是_______

(4)若要從裝置C反應(yīng)后的溶液獲得無水NaClO2晶體的操作步驟如下,請完成下列操作步驟③的內(nèi)容。

①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶; ②趁熱過濾;③_________; ④低于60℃干燥,得到成品。

(5)寫出裝置C反應(yīng)的離子方程式________

(6)實驗結(jié)束后,繼續(xù)通入一段時間N2的目的是________

(7)利用題中原理制備出NaClO2·3H2O晶體的試樣,可以用間接碘量法測定試樣(雜質(zhì)與I-不發(fā)生反應(yīng))的純度,過程如下:(已知:I222I-)取樣品0.6000 g配制成250 mL溶液,從中取出25.0 mL加入足量KI固體和適量稀硫酸,再滴加幾滴淀粉溶液,然后用0.0600 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,當(dāng)出現(xiàn)________(填實驗現(xiàn)象),達(dá)到滴定終點,共消耗該標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL,經(jīng)計算該試樣中NaClO2·3H2O的百分含量為______(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

【答案】分液漏斗 2NaClO3 + H2SO4 + Na2SO3=== 2Na2SO4 + 2ClO2 ↑ + H2O NaClO3 、 NaCl 38℃~60℃熱水洗滌 2ClO2+H2O2+2OH-===2+2H2O+O2 將裝置內(nèi)殘留的ClO2全部排出,提高產(chǎn)率 溶液由藍(lán)色褪為無色,且30秒內(nèi)不復(fù)原 90.3%

【解析】

由題中信息可知,A裝置中制備二氧化氯氣體,該氣體經(jīng)安全瓶B進(jìn)入C裝置,在堿性條件下二氧化氯被雙氧水還原為亞氯酸鈉,D裝置為尾氣處理裝置。有關(guān)純度的計算可以根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式進(jìn)行。

(1)由儀器a的構(gòu)造可知其為分液漏斗。

(2)裝置ANaClO3H2SO4、Na2SO3發(fā)生反應(yīng)生成ClO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+ H2SO4+ Na2SO3=== 2Na2SO4 + 2ClO2↑ + H2O

(3)由題中信息可知,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3NaCl,所以如果撤去C裝置中的冷水浴,導(dǎo)致產(chǎn)品中可能混有的雜質(zhì)是NaClO3 、 NaCl

(4) 由題中信息可知,NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出的晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3NaCl,因此,若要從裝置C反應(yīng)后的溶液獲得無水NaClO2晶體的操作步驟如下:①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶; ②趁熱過濾;③用38℃~60℃熱水洗滌(除去其中的可溶性雜質(zhì)); ④低于60℃干燥,得到成品。

(5)裝置C 中,在堿性條件下二氧化氯被雙氧水還原為亞氯酸鈉,該反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH-===2+2H2O+O2。

(6)實驗結(jié)束后,裝置內(nèi)還有殘留的ClO2,若不排出,則產(chǎn)品的產(chǎn)率會降低,因此繼續(xù)通入一段時間N2的目的是:將裝置內(nèi)殘留的ClO2全部排出,提高產(chǎn)率。

(7)取樣品0.6000 g配制成250 mL溶液,從中取出25.0 mL加入足量KI固體和適量稀硫酸,碘離子被亞氯酸鈉氧化為碘,再滴加幾滴淀粉溶液作指示劑,溶液變藍(lán),然后用0.0600 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,反應(yīng)完成后溶液的藍(lán)色褪去,因此,當(dāng)出現(xiàn)溶液由藍(lán)色褪為無色,且30秒內(nèi)不復(fù)原,達(dá)到滴定終點。若共消耗該標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL,由ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O、I222I-,可以得到關(guān)系式NaClO2·3H2O~2I2~4,則25.0 mL 樣品溶液中,n(NaClO2·3H2O)=n(Na2S2O3)=25.0010-3L0.0600 mol/L=0.0000600mol,該試樣中NaClO2·3H2O的百分含量為90.3%

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15s內(nèi)c(HI)0.1mol/L降到0.07mol/L,則下列說法正確的是(

A.縮小反應(yīng)體系的體積,化學(xué)反應(yīng)速率加快

B.c(HI)0.07mol/L降到0.05mol/L所需的反應(yīng)時間小于10s

C.升高溫度正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢

D.0~15s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率為v(I2)=0.002mol/(Ls)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:AB、C、D、EF是周期表中前36號元素,A是原子半徑最小的元素,B元素基態(tài)原子的2P軌道上只有兩個電子,C元素的基態(tài)原子L層只有2對成對電子,D是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,E2+的核外電子排布和Ar原子相同,F的核電荷數(shù)是DE的核電荷數(shù)之和。

請回答下列問題:

1分子式為BC2的空間構(gòu)型為__ __;F2+的核外電子排布式為 。

2A分別與B、C形成的最簡單化合物的穩(wěn)定性B____C(填大于小于);A、C兩元素可組成原子個數(shù)比為11的化合物,C元素的雜化類型為 。

3A2C所形成的晶體類型為_ ___;F單質(zhì)形成的晶體類型為 ,其采用的堆積方式為 。

4F元素氧化物的熔點比其硫化物的____(填),請解釋其原因____

5DE可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。該離子化合物晶體的密度為pgcm。3,則晶胞的體積是 。(用含p的代數(shù)式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過氧化氫是重要的化工產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成、醫(yī)療消毒等領(lǐng)域。

(1)過氧化氫的電子式為_____________。

(2)工業(yè)上電解硫酸氫鹽溶液得到過二硫酸鹽(),過二硫酸鹽水解生成H2O2溶液和硫酸氫鹽,生成的硫酸氫鹽可以循環(huán)使用。電解硫酸氫鹽溶液時陽極的電極反應(yīng)式為_______。寫出過二硫酸鹽水解的離子方程式________。

(3)298K時,實驗測得反應(yīng)在不同濃度時的化學(xué)反應(yīng)速率如表:

實驗編號

1

2

3

4

c(HI) /molL-1

0.100

0.200

0.300

00.100

0.100

c(H2O2)/molL-1

0.100

0.100

0.100

0.200

0.300

v//molL-1s-1

0.007 60

0.015 3

0.022 7

0.015 1

0.022 8

已知速率方程為,其中k為速率常數(shù)。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷:a=_______,b=________

(4)“大象的牙膏實驗是將濃縮的過氧化氫與肥皂液混合,再滴加少量碘化鉀溶液,即可觀察到泡沫狀物質(zhì)像噴泉一樣噴涌而出。反應(yīng)中H2O2的分解機理為:

此反應(yīng)過程中無催化劑和有催化劑的能量變化關(guān)系圖像如圖所示:

則表示慢反應(yīng)的曲線是__________(“a”“b”)。

1mol H2O2分解放出熱量98 kJ,則H2O2分解的熱化學(xué)方程式為_________________。

(5)某科研團隊研究體系(其中)氧化苯乙烯制取苯甲醛,反應(yīng)的副產(chǎn)物主要為苯甲酸和環(huán)氧苯乙烷。一定條件下,測得一定時間內(nèi)溫度對氧化反應(yīng)的影響如圖:

注:苯乙烯轉(zhuǎn)化率苯甲醛選擇性

80℃時苯乙烯的轉(zhuǎn)化率有所降低,其原因可能是_______

②結(jié)合苯乙烯的轉(zhuǎn)化率,要獲得較高的苯甲醛產(chǎn)率,應(yīng)該選擇的溫度為_______。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Cu—Mn—Al合金為磁性形狀記憶合金材料之一,可用來制作各種新型的換能器、驅(qū)動器、敏感元件和微電子機械操縱系統(tǒng)。

(1)下列狀態(tài)的鋁中,最外層電離出一個電子所需能量最小的是______(填標(biāo)號)。

A. B.

C. D.

(2)AlCl3是某些有機反應(yīng)的催化劑,如苯與乙酰氯反應(yīng)的部分歷程為:

①乙酰氯分子中碳原子的雜化類型為____。

②乙酰氯分子中∠CCCl___120°(“>”、“=”“<”),判斷理由是_______。

的空間構(gòu)型為________。

(3)溫度不高時氣態(tài)氯化鋁為二聚分子(其結(jié)構(gòu)如圖所示)

寫出Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式并標(biāo)出配位鍵______。

(4)Cu—Mn—合金的晶胞如圖a所示,該晶胞可視為MnAl位于Cu形成的立方體體心位置,圖b是沿立方格子對角面取得的截圖。

①若A原子的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),C(11,1),則B原子的坐標(biāo)參數(shù)為_____。

②由晶胞可知該合金的化學(xué)式為_____

③已知r(Cu)≈r(Mn)=127pm,r(Al)=143pm,則Cu原子之間的最短核間距離為____pm。

④該晶胞的密度為_____g·cm-3。(列出計算式即可,阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,用0.1molL-1NaOH溶液滴定20mL0.1molL-1CH3COOH溶液,溶液的pH隨加入NaOH溶液體積的變化如圖。下列說法不正確的是(

A.0.1molL-1CH3COOH溶液中,由水電離出的c(H+)10-7molL-1

B.V120

C.M點溶液中離子濃度由大到小的順序為c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)

D.二者等體積混合時,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑。為檢驗?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量(通常以1kg樣品中含SO2質(zhì)量計),某研究小組同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:

I.稱取樣品Wg后加入足量稀硫酸;

II.I中產(chǎn)生的SO2用足最H2O2溶液吸收;

III.II所得溶液用0.lmolL-1氫氧化鈉溶液滴定,消耗體積為VmL;

IV.數(shù)據(jù)處理。

下列是小組同學(xué)對實驗的設(shè)計、分析及數(shù)據(jù)處理,其中正確的是( )

A.步驟I中可用稀硝酸代替稀硫酸

B.1kg樣品中含SO2的質(zhì)量為g

C.若用溴水替換II中的氧化劑“H2O2溶液,對測定結(jié)果無影響

D.步驟I中生成的SO2殘留在裝置中未被H2O2溶液吸收,可能導(dǎo)致測得亞硫酸鹽含量偏低

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知有下列三種有機物:

下列敘述不正確的是(

A.三種有機物都能發(fā)生取代反應(yīng)

B.1mol阿司匹林最多能與3molNaOH反應(yīng)

C.麻黃堿屬于芳香烴,苯環(huán)上的一氯代物有3

D.青霉氨基酸既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】絢麗多彩的無機顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度積Ksp=c(Cd2+)·c(S2-),其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(T2T1)。下列說法錯誤的是(

A.T1CdSc(S2-)=0.01mol/LNa2S溶液中,c(Cd2+)=100a2mol/L

B.圖中各點對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)

C.m點的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動

D.溫度降低時,q點的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案