亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑、漂白劑。已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38oC時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38oC時(shí)析出晶體是NaClO2,高于60oC時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下圖所示裝置制備亞氯酸鈉。裝置②反應(yīng)容器為三頸燒瓶。
完成下列填空:
(1)組裝好儀器后,檢查整套裝置氣密性的操作是:??????????????????? 。
(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學(xué)方程式為 ??????????????????????????????? 。
裝置④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為????????????????????????????????? 。
(3)從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為:
①減壓,55oC蒸發(fā)結(jié)晶;②????? ;③????? ;④低于60oC干燥,得到成品。
(4)目前已開(kāi)發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。
①上圖是用石墨作電極,一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2的示意圖。則陽(yáng)極產(chǎn)生C1O2的電極反應(yīng)為 ????????????? 。
②電解一段時(shí)間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解。通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為??? mol。
(5)準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品l0 g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過(guò)量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+C1-)。將所得混合液配成250 mL待測(cè)溶液。配制待測(cè)液需用到的定量玻璃儀器是????? ;取25.00 mL待測(cè)液,用2.0mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為?????????? 。重復(fù)滴定2次,測(cè)得Na2S2O3溶液平均值為20.00 mL。該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為???????? 。
(1)關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)K1、K2,向①⑤中加水沒(méi)過(guò)干燥管下端,用酒精燈微熱三頸燒瓶,若①、⑤處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,一段時(shí)間后,①、⑤干燥管內(nèi)形成一段穩(wěn)定水注,說(shuō)明整套裝置氣密性良好。(其他合理答案均得分)
(2)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;2ClO2+H2O2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2↑;
(3)趁熱過(guò)濾;用38℃~60℃溫水洗滌;
(4)Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+;0.01mol;
(5)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;90.5%。
【解析】
試題分析:(1)組裝好儀器后,檢查整套裝置氣密性的操作是:關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)K1、K2,向①⑤中加水沒(méi)過(guò)干燥管下端,用酒精燈微熱三頸燒瓶,若①、⑤處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,一段時(shí)間后,①、⑤干燥管內(nèi)形成一段穩(wěn)定水注,說(shuō)明整套裝置氣密性良好。(其他合理答案均得分)(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的反應(yīng)是氯酸鈉、亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化氯和水,化學(xué)方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;根據(jù)題意知,裝置④反應(yīng)后獲得NaClO2晶體,即ClO2、NaOH和H2O2反應(yīng)生成NaClO2、H2O和O2,離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2↑;(3)從溶液中得晶體一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥的方法,為防止析出晶體NaClO2?3H2O,應(yīng)趁熱過(guò)濾,由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃進(jìn)行洗滌,低于60℃干燥,答案為:趁熱過(guò)濾;用38℃~60℃溫水洗滌;(4)①根據(jù)題給裝置分析,電解池陽(yáng)極反應(yīng)為氯離子失電子生成ClO2,氯元素的化合價(jià)由—1價(jià)升高到+5價(jià),結(jié)合原子守恒和電荷守恒寫(xiě)出,電極反應(yīng)式為:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+②電解池陰極為氫離子得電子生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol,則放電的氫離子為0.01mol,根據(jù)電中性原則通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子為+1價(jià)離子的物質(zhì)的量為0.01mol;(5)根據(jù)題意知,配制250mL待測(cè)液需用到的定量玻璃儀器是250mL容量瓶;以淀粉溶液做指示劑,碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)色,反應(yīng)結(jié)束時(shí),碘反應(yīng)完全,藍(lán)色褪去,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為當(dāng)滴加最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;根據(jù)題給反應(yīng)ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+C1-,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-得關(guān)系式:NaClO2——4S2O32-,設(shè)樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,則有:
NaClO2——4S2O32-
90.5g 4mol
10xg 2 mol?L-1×0.02L×10
解得x=90.5%。
考點(diǎn):考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、電化學(xué)原理及關(guān)系式法計(jì)算。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
O | - 3 |
O | - 3 |
O | n- 4 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
壓強(qiáng)MPa 轉(zhuǎn)化率% 溫度℃ |
0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012屆福建省三明市普通高中高三上學(xué)期聯(lián)合命題考試化學(xué)試卷 題型:填空題
(10分)氯氣是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一,它是一種常用的消毒劑,其消毒原理是與水反應(yīng)生成了次氯酸:
Cl2 + H2O HCl + HClO K=4.5×10-4
次氯酸的強(qiáng)氧化性能殺死水中的病菌(不直接用次氯酸為自來(lái)水消毒是因?yàn)榇温人嵋追纸猓叶拘暂^大)。但是,由于氯氣貯運(yùn)不方便,且具有一定的危險(xiǎn)性,目前正逐漸被其它性能優(yōu)越的消毒產(chǎn)品所替代。請(qǐng)回答:
(1)氯堿工業(yè)生產(chǎn)氯氣的化學(xué)方程式為 。
(2)84消毒液(主要成分為NaClO)與氯氣相比具有貯運(yùn)方便等優(yōu)點(diǎn),用氯氣與燒堿溶液反應(yīng)制備84消毒液的離子方程式為 。
(3)二氧化氯是一種高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑。我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了用氯氣氧化亞氯酸鈉(NaClO2)固體制備二氧化氯的方法,其化學(xué)方程式為 。
(4)一位同學(xué)設(shè)計(jì)了一套用濃鹽酸和KMnO4固體制取少量氯氣并比較氯氣與碘單質(zhì)的氧
化性強(qiáng)弱的微型裝置(如圖)。
①下列溶液能吸收Cl2的是 (填字母序號(hào))。
A.飽和食鹽水 | B.飽和Na2SO3溶液 |
C.飽和NaOH溶液 | D.濃硫酸 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年貴州省銅仁市高三第四次月考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
已知向氯酸鈉的酸性水溶液中通入二氧化硫氣體,反應(yīng)中SO2氧化過(guò)程為:SO2+2H2O –2e- =SO42-+4H+;向亞氯酸鈉(NaClO2)固體中通入用空氣稀釋的氯氣,反應(yīng)中還原過(guò)程為:Cl2 + 2 e- =2Cl-。在上述兩個(gè)反應(yīng)中均會(huì)生成產(chǎn)物X,則X的化學(xué)式為( )
A.ClO2 B.NaClO4 C.HClO D. NaClO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年福建省三明市高三上學(xué)期聯(lián)合命題考試化學(xué)試卷 題型:填空題
(10分)氯氣是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一,它是一種常用的消毒劑,其消毒原理是與水反應(yīng)生成了次氯酸:
Cl2 + H2O HCl + HClO K=4.5×10-4
次氯酸的強(qiáng)氧化性能殺死水中的病菌(不直接用次氯酸為自來(lái)水消毒是因?yàn)榇温人嵋追纸,且毒性較大)。但是,由于氯氣貯運(yùn)不方便,且具有一定的危險(xiǎn)性,目前正逐漸被其它性能優(yōu)越的消毒產(chǎn)品所替代。請(qǐng)回答:
(1)氯堿工業(yè)生產(chǎn)氯氣的化學(xué)方程式為 。
(2)84消毒液(主要成分為NaClO)與氯氣相比具有貯運(yùn)方便等優(yōu)點(diǎn),用氯氣與燒堿溶液反應(yīng)制備84消毒液的離子方程式為 。
(3)二氧化氯是一種高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑。我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了用氯氣氧化亞氯酸鈉(NaClO2)固體制備二氧化氯的方法,其化學(xué)方程式為 。
(4)一位同學(xué)設(shè)計(jì)了一套用濃鹽酸和KMnO4固體制取少量氯氣并比較氯氣與碘單質(zhì)的氧
化性強(qiáng)弱的微型裝置(如圖)。
①下列溶液能吸收Cl2的是 (填字母序號(hào))。
A. 飽和食鹽水 B. 飽和Na2SO3溶液
C. 飽和NaOH溶液 D. 濃硫酸
②能說(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于I2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
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