15.ClO2是一種安全、高效、強(qiáng)力殺菌劑,其性質(zhì)如表:
色態(tài)溶于堿常溫常壓超過1Kpa、受熱或遇光
常溫氣體-59-11℃
紅黃色液體
生成亞氯酸鹽和氯酸鹽不穩(wěn)定爆炸
回答下列問題:
(1)由表可以看出:保存液態(tài)ClO2的條件是密封、低溫避光;
(2)工業(yè)用潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應(yīng)制取ClO2.某研究小組設(shè)計如圖1所示實驗裝置(略去部分裝置)制備ClO2

①在燒瓶中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,加熱.反應(yīng)后產(chǎn)物中有ClO2、CO2和一種酸式鹽,該酸式鹽的化學(xué)式為KHSO4.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1.
②該實驗采取的加熱方式是水浴加熱,圖示裝置中除酒精燈、燒杯外,還缺少的一種必須的玻璃儀器是溫度計.
③A裝置用于吸收產(chǎn)生的二氧化氯,其中最好盛放b.(填標(biāo)號)
a.60℃的溫水     b.冰水      c.飽和食鹽水
④B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O.
⑤將二氧化氯溶液加入到硫化氫溶液中.設(shè)計實驗證明:溶液含SO42-:取少量所得溶液于試管中,加入少量用稀硝酸酸化過的氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀.
(3)為測定A溶液中ClO2的含量.量取ClO2溶液10m L,稀釋成100m L試樣.量取10mL試樣進(jìn)行了如圖2實驗:(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
①步驟Ⅰ加足量的KI晶體,搖勻,需在暗處靜置30min.若不“在暗處靜置30min”,立即進(jìn)行步驟Ⅱ,則消耗Na2S2O3的體積將偏。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ捌 被颉盁o影響”)
②若恰好消耗c mol•L-1Na2S2O3溶液的體積為VmL,則原ClO2溶液的濃度為13.5cVg•L-1(用含字母的代數(shù)式表示)

分析 (1)二氧化氯的熔點較低、易揮發(fā),遇光易爆炸;
(2)①KClO3和草酸(H2C2O4)在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2、CO2和KHSO4,反應(yīng)方程式為2KClO3+H2C2O4+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O;
②控制反應(yīng)溫度60℃,采取水浴加熱,需要用溫度計控制溫度;
③CO2在較高溫度下發(fā)生爆炸、且熔點低,應(yīng)用冷水吸收;
④B為尾氣處理,用堿液吸收,反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽;
⑤取少量所得溶液于試管中,加入少量用稀硝酸酸化過的氯化鋇溶液;
(3)①在暗處靜置是為了使ClO2與KI充分反應(yīng),防止ClO2分解,若不靜置,ClO2反應(yīng)不完全;
②ClO2溶液與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,由I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得ClO2~5S2O32-,據(jù)此計算.

解答 解:(1)二氧化氯的熔點較低、易揮發(fā),遇光易爆炸,保存液態(tài)ClO2的條件是密封、低溫避光,
故答案為:低溫避光;
(2)①KClO3和草酸(H2C2O4)在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2、CO2和KHSO4,反應(yīng)方程式為:2KClO3+H2C2O4+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O,KClO3是氧化劑,H2C2O4是還原劑,二者物質(zhì)的量之比為2:1,
故答案為:KHSO4;2:1;
②控制反應(yīng)溫度60℃,溫度低于100℃采取水浴加熱,應(yīng)用溫度計控制溫度,
故答案為:水浴加熱;溫度計;
③CO2在較高溫度下發(fā)生爆炸、且熔點低,應(yīng)用冷水吸收,
故選:b;
④B為尾氣處理,用堿液吸收,反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽,反應(yīng)離子方程式為:2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O,
故答案為:2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O;
⑤設(shè)計實驗證明溶液含SO42-:取少量所得溶液于試管中,加入少量用稀硝酸酸化過的氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀,
故答案為:取少量所得溶液于試管中,加入少量用稀硝酸酸化過的氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀;
(3)①在暗處靜置是為了使ClO2與KI充分反應(yīng),防止ClO2分解,若不靜置,ClO2反應(yīng)不完全,生成的碘偏小,故測得的結(jié)果就偏小,故答案為:偏。
②ClO2溶液與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,由I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得ClO2~5S2O32-,設(shè)原ClO2溶液物質(zhì)的量濃度為x mol/L,則:
x mol/L×0.01L×$\frac{10mL}{100mL}$=V×10-3L×cmol/mol×$\frac{1}{5}$,
解得x=0.2cV,
則原ClO2溶液的濃度為0.2cV mol/L×67.5g/mol=13.5cV g/L,
故答案為:13.5cV.

點評 本題考查物質(zhì)實驗制備方案、對題目信息的遷移應(yīng)用、物質(zhì)的分離提純、滴定應(yīng)用等,理解原理是解題的關(guān)鍵,同時考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力,難度較大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.神州宇宙飛行器中,每個宇航員平均每天需要消耗0.9kgO2,呼出1.0kgCO2,為保持飛船內(nèi)空氣的成分穩(wěn)定,科學(xué)家進(jìn)行了大量的科學(xué)探索,有的科學(xué)家根據(jù)電化原理設(shè)計了飛船內(nèi)空氣更新實驗系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如圖:
(1)管道①的作用是將飛船座艙中含CO2的空氣通入“電化學(xué)CO2處理系統(tǒng)”的N極室,通過該電極反應(yīng)可以使CO2不斷被吸收,則N極為正極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)為:2H2O+O2+4e-=4OH-,其電極產(chǎn)物吸收CO2后形成的陰離子會通過隔膜進(jìn)入M極室,與M極上產(chǎn)生的產(chǎn)物反應(yīng)又生成CO2.從電解質(zhì)溶液中釋放出來,并保持系統(tǒng)內(nèi)pH不變.M電極反應(yīng)式為H2+2e-=2H+
(2)管道②的作用是將處理后的空氣混入“電解水系統(tǒng)產(chǎn)生的新鮮氧氣”,然后通入飛船座艙內(nèi)供宇航員呼吸.在電解水系統(tǒng)中,Y為陰極(填“陰”或“陽”),X極的電極反應(yīng)式4OH--4e-=2H2O+O2↑(或2H2O-4e-=4H++O2↑).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.A、B、C、D、E、F六種元素為前四周期元素,原子序數(shù)依次增大.A的最高正價和最低負(fù)價的絕對值相等,B的基態(tài)原子的電子分布在3個不同的能級且各能級中電子數(shù)相等.D的基態(tài)原子與B的基態(tài)原子的未成對電子數(shù)目相同,E的基態(tài)原子的s能級的電子總數(shù)與p能級的電子數(shù)相等,F(xiàn)的基態(tài)原子在同周期元素中未成對電子數(shù)最多.請回答下列問題:
(1)F元素在周期表中的位置第4周期ⅥA族;F元素價電子排布式3d54s1
(2)B、C、D、E的原子的第一電離能由小到大的順序為Mg<C<O<N.(用元素符號回答)
(3)下列關(guān)于B2A2分子和A2D2分子的說法正確的是CD.
A.分子中都含有σ鍵和π鍵
B.都是含極性鍵和非極性鍵的直線型分子
C.B2A2的沸點明顯低于A2D2
D.都具有還原性
(4)由 A、C 兩種元素可以形成一種 CA5的既含離子鍵又含共價鍵的化合物,其電子式為;
(5)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示.面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為1:2.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.某化學(xué)小組用如圖所示裝置制取氯氣.下列說法正確的是( 。
A.該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤
B.該實驗中收集氯氣的方法不正確
C.如果需要得到干燥純凈的Cl2,只需在氣體發(fā)生裝置和收集裝置之間連接一個裝有濃硫酸的洗氣瓶即可
D.含有2 mol HCl的某濃鹽酸與足量MnO2混合,在一定條件下反應(yīng),轉(zhuǎn)移1 mol電子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某幾種粉末混合而成,該混合物成分的分析方案如圖所示.下列分析不正確的是( 。
A.當(dāng)m2-m3=2.96 g時,F(xiàn)e3O4的質(zhì)量至少為2.32g
B.生成藍(lán)色溶液的離子方程式為Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+
C.要確定混合物中是否含有Al,可取A加入適量稀鹽酸
D.當(dāng)m1>m2時,溶液a中的陰離子只有1種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.水是我們最常見的一種溶劑.關(guān)于下列幾種“水”溶液說法中正確的是( 。
A.雙氧水被稱為綠色氧化劑,是因為其還原產(chǎn)物通常為O2,對環(huán)境沒有污染
B.王水是濃硫酸和濃硝酸按體積比3:1配成的混合物,可以溶解Au、Pt
C.氨水顯弱堿性,濃度越大密度越大
D.新制備的氯水中存在三種分子,四種離子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是( 。
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO42-)+c(OH-
B.含有AgCl和AgI固體的懸濁液:c(Ag+)>c(C1-)=c(I-
C.CO2的水溶液:c(HCO3-)>c(H+)>c(CO32-)>c(OH-
D.含等物質(zhì)的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:3c(Na+)═2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列有關(guān)說法正確的是(  )
A.圖1裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電子由鋅極經(jīng)過稀硫酸進(jìn)入銅極
B.利用圖2裝置可進(jìn)行粗銅的精煉,則粗銅做A極
C.若A、B兩電極均為銅,利用圖2裝置電解硫酸銅溶液,則電解后溶液的pH不變
D.利用圖2裝置可在鐵上鍍銅,則鐵作B極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.實驗是化學(xué)研究的一種重要手段,現(xiàn)有下圖所示A~G七種儀器,請根據(jù)要求填空.

(1)寫出儀器名稱:E冷凝管,F(xiàn)分液漏斗.
(2)下列實驗操作中用到儀器D的是C(選填下列選項的編號字母 ).
A.分離水和CC14的混合物      B.分離水和酒精的混合物      C.分離水和泥砂的混合物.

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