【題目】二氧化氯(ClO2)是極易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的黃綠色氣體,沸點(diǎn)為11℃,可用于處理含硫廢水。某小組在實(shí)驗(yàn)室中探究ClO2與Na2S的反應(yīng);卮鹣铝袉(wèn)題:

(l)ClO2的制備:(已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2↑+2NaHSO4

①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

②欲收集干燥的ClO2,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?a→_________(按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示)

③裝置D的作用是_________

(2)ClO2與 Na2S 的反應(yīng)

將上述收集到的ClO2用 N2稀釋以增強(qiáng)其穩(wěn)定性,并將適量的稀釋后的ClO2通入上圖所示裝置中充分反應(yīng),得到無(wú)色澄清溶液。一段時(shí)間后,通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)探究 I 中反應(yīng)的產(chǎn)物。

操作步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

取少量Ⅰ中溶液于試管甲中,

加入Ba(OH)2溶液,振蕩

_________

有硫酸根離子生成

另取少量Ⅰ中溶液于試管乙中,

滴加品紅溶液和鹽酸

品紅溶液不翅色

② 無(wú)_____生成

若在試管甲中繼續(xù)加Ba(OH)2溶液至

過(guò)量,靜置,取上層清液于試管丙③______

有白色沉淀生成

有Cl-生成

④ClO2與Na2S反應(yīng)的離子方程式為__________。用于處理含硫廢水時(shí),ClO2相對(duì)于Cl2的優(yōu)點(diǎn)是____________(任寫(xiě)2條)。

【答案】 Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O d→e→g→h→b→c→f 或(e→d→g→h→b→c→f 用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫,防止污染空氣 生成白色沉淀(沒(méi)有“白色”不給分) SO2 (寫(xiě)H2SO3、SO32-、HSO3-也可) 加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液 8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+ ClO2除硫效果徹底,且氧化產(chǎn)物硫酸根穩(wěn)定或ClO2在水中的溶解度大,剩余的ClO2不會(huì)產(chǎn)生二次污染均被還原為氯離子或等物質(zhì)的量ClO2的殺菌能力是氯氣的2.5倍;

【解析】(1)裝置A中反應(yīng)Cu與濃硫酸制備二氧化硫,化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+H2O;

二氧化硫從a進(jìn)入裝置E中反應(yīng),為防止倒吸,故應(yīng)在之前有安全瓶,則a→d→e,為反應(yīng)充分,故再連接B裝置中的g,二氧化氯沸點(diǎn)較低,故在B中冰水浴收集,為充分冷卻,便于收集,故連接b,最后用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫,防止污染空氣,連接順序?yàn)椋篸→e→g→h→b→c→f(或e→d→g→h→b→c→f);

裝置D用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫,防止污染空氣;
(2)將適量的稀釋后的ClO2通入如圖2所示裝置中充分反應(yīng),得到無(wú)色澄清溶液;

另取少量I中溶液于試管乙中,加入Ba(OH)2溶液,振蕩,有SO42-生成,硫酸根與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀;
取少量I中溶液于試管甲中,滴加品紅溶液和鹽酸,品紅始終不褪色,說(shuō)明溶液中無(wú)SO2(或HSO3-或SO32-)生成;
結(jié)論為有Cl-生成,有白色沉淀生成,氯化銀為不溶于酸的白色沉淀,檢驗(yàn)氯離子,故操作為:繼續(xù)在試管乙中滴加Ba(OH)2溶液至過(guò)量,靜置,取上層清液于試管丙內(nèi)加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀溶液;
由上述分析可知ClO2Na2S反應(yīng)有氯離子、硫酸根離子的生成,故發(fā)生的離子方程式為:8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+;ClO2除硫效果徹底,氧化產(chǎn)物硫酸根更穩(wěn)定、ClO2在水中的溶解度大、剩余的ClO2不會(huì)產(chǎn)生二次污染、均被還原為氯離子時(shí),ClO2得到的電子數(shù)是氯氣的2.5倍。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2007年9月,美國(guó)科學(xué)家宣稱(chēng):普通鹽水在某種無(wú)線(xiàn)電波照射下可以燃燒,這一發(fā)現(xiàn),有望解決用水作人類(lèi)能源的重大問(wèn)題。無(wú)線(xiàn)電波可以降低鹽水中所含元素之間的“結(jié)合力”,釋放出氫原子,若點(diǎn)火,氫原子就會(huì)在該種電波下持續(xù)燃燒。上面所述中“結(jié)合力”的實(shí)質(zhì)是(  )

A.分子間作用力 B.氫鍵 C.非極性共價(jià)鍵 D.極性共價(jià)鍵

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)——“鳥(niǎo)巢”,被《泰晤士報(bào)》評(píng)為全球“最強(qiáng)悍”工程。“鳥(niǎo)巢”運(yùn)用了高強(qiáng)度、高性能的釩氮合金高新鋼和884塊ETFE膜,并采用新一代的氮化鎵銦高亮度LED材料。有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 合金的熔點(diǎn)通常比組分金屬高,硬度比組分金屬小

B. 已知Ga處于ⅢA主族,可推知氮化鎵化學(xué)式為Ga3N2

C. 用金屬鋁與V2O5反應(yīng)冶煉釩,鋁作還原劑

D. V原子序數(shù)為23,該原子的價(jià)電子構(gòu)型為4S24P1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組離子在強(qiáng)酸性溶液中可以大量共存,且溶液無(wú)色透明的是:

A. CO32、NaCa2、Cl B. MnO4、H、K、SO42

C. Fe2+、K+、NO3、Cl D. NO3、SO42K、H

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視,已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以CO和H2為主的合成氣,合成氣有廣泛應(yīng)用.試回答下列問(wèn)題:

(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H>0.

已知在1100°C時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263.

①溫度升高,平衡移動(dòng)后達(dá)到新平衡,此時(shí)平衡常數(shù)值________(填“增大”“減小”“不變”);

②1100°C時(shí)測(cè)得高爐中,c(CO2)=0.025mol·L﹣1,c(CO)=0.1mol·L﹣1,則在這種情況下,該反應(yīng)這一時(shí)刻向__________進(jìn)行(填“左”或“右”).

(2)目前工業(yè)上也可用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇CH3OH,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H=﹣49.0KJmol﹣1,某溫度下,向體積為1L恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示.

①反應(yīng)開(kāi)始至平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=__________,CO2的轉(zhuǎn)化率為_______

該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________(分?jǐn)?shù)表示).

②反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列能使的值增大的措施是_________(填符號(hào))。

a.升高溫度 b.再充入H2 c.再充入CO2

d.將H2O(g)從體系中分離 e.充入He(g)

③以8g甲醇為燃料,足量O2為氧化劑,250ml 濃度為1mol/L的KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極).寫(xiě)出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式:_________________

④有人提出,可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO(g)=2C(s)+O2(g)(△H>0)來(lái)消除CO的污染。請(qǐng)你判斷上述反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行并說(shuō)明理由__________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖中甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖,丙是氯堿工業(yè)生產(chǎn)示意圖。

(1)若甲、乙兩裝置的燒杯中均盛有溶液,反應(yīng)一段時(shí)間后:

①表面有紅色物質(zhì)析出的電極是:甲裝置中的_______棒,乙裝置中的________棒。

②乙裝置中碳棒表面發(fā)生的電極反應(yīng)式是______________________。

③若起始時(shí)乙中盛放100 mL 溶液,一段時(shí)間后要使溶液恢復(fù)到起始時(shí)的濃度(忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入2.22g的堿式碳酸【Cu2(OH)2CO3】,則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為______________

(2)若甲、乙兩裝置的燒杯中均盛有飽和NaCl溶液;

①寫(xiě)出甲裝置中碳棒表面發(fā)生的電極反應(yīng)式:______________________________。

②已知: ,將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙裝置的碳棒附近,現(xiàn)象為__________________________。

③工業(yè)上經(jīng)常用到離子交換膜,離子交換膜有陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜兩種,陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)。當(dāng)乙中的反應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí),為了阻止兩極產(chǎn)物之間的反應(yīng),通常用如丙圖所示的裝置, 的移動(dòng)方向如圖中標(biāo)注,則的出口是_______(填“C”、“D”、“E”或“F”);電解一段時(shí)間后,如果陰極產(chǎn)生氣體的體為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止通電,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子物質(zhì)的量為______ mol。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】室溫下,用0.100mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL0.100mol·L-1的鹽酸和醋酸,滴定曲線(xiàn)如圖。不考慮反應(yīng)的熱效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是

A. 曲線(xiàn)Ⅰ表示的是滴定鹽酸的曲線(xiàn)

B. 滴定醋酸過(guò)程中,溶液中增大

C. V(NaOH)=10.00mL時(shí),醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

D. V(NaOH)=20.00mL時(shí),兩份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】緊靠元素周期表中金屬與非金屬分界線(xiàn)的元素是( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在我們的日常生活中出現(xiàn)了“加碘食鹽”、“增鐵醬油”、“高鈣牛奶”、“富硒茶葉”、“含氟牙膏”等商品。這里的碘、鐵、鈣、硒、氟,應(yīng)理解為

A、單質(zhì) B、分子 C、元素 D、氧化物

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案