【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種應(yīng)用廣泛的高效氧化型漂白劑。以下是某小組模擬工業(yè)制法利用ClO2與H2O2在堿性條件下制備少量NaClO2的實驗裝置:
已知:(1)硫酸作酸化劑時,甲醇(CH3OH)可將NaClO3還原為ClO2。
(2)ClO2沸點為9.9℃,可溶于水,有毒,氣體中ClO2濃度較高時易發(fā)生爆炸。
(3)飽和NaClO2溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaC1O23H2O,在溫度高于38℃時析出晶體NaClO2,高于60℃時分解生成NaClO3和NaCl。
回答下列問題:
(1)實驗前用濃硫酸與50%甲醇溶液配制混合溶液的操作是:___________。
(2)實驗過程中需要持續(xù)通入CO2的主要目的,一是可以起到攪拌作用,二是___________。
(3)裝置A中,若氧化產(chǎn)物為CO2,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。
(4)裝置B中生成NaClO2的化學(xué)方程式是____。
(5)從反應(yīng)后的B溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟是:a.___;b._____;c.用38~60℃的熱水洗滌;d.在低于60oC的真空中蒸發(fā),干燥。
(6)裝置C中C1O2與NaOH溶液反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的兩種鈉鹽,其中一種為NaClO2,裝置C中C1O2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(7)NaClO2純度測定:①稱取所得NaClO2樣品1.000g于燒杯中,加入適量蒸餾水過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(C1O2-的還原產(chǎn)物為Cl-),將所得混合液配成250mL待測溶液;②取25.00mL待測液,用0.2000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示劑,判斷達到滴定終點時的現(xiàn)象為_____。重復(fù)滴定3次,測得Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液平均用量為18.00mL,則該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
【答案】將一定量的濃硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不斷攪拌 降低ClO2的濃度(或減小ClO2的體積分?jǐn)?shù)),防止爆炸 6:1 2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2+2H2O 控制在38~60℃之間蒸發(fā)濃縮 控制溫度在38~60℃之間趁熱過濾 2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O 溶液由藍色變無色,且30秒內(nèi)不恢復(fù)藍色 81.45%
【解析】
為避免酸液沸騰而飛濺,將濃硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不斷攪拌得到濃硫酸和甲醇的混合溶液。該混合液和NaClO3在三頸燒瓶中反應(yīng)產(chǎn)生ClO2,ClO2和H2O2、NaOH在B中反應(yīng)產(chǎn)生NaClO2,多余的ClO2用C中NaOH溶液吸收。
(1)濃硫酸密度大且溶于水放出大量的熱,所以,將濃硫酸與50%甲醇溶液配制混合溶液的操作是:將一定量的濃硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不斷攪拌,故答案為:將一定量的濃硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不斷攪拌;
(2)氣體中ClO2濃度較高時易發(fā)生爆炸,實驗過程中需要持續(xù)通入CO2的目的,一是攪拌作用,二是降低ClO2的濃度(或減小ClO2的體積分?jǐn)?shù)),防止爆炸,故答案為:降低ClO2的濃度(或減小ClO2的體積分?jǐn)?shù)),防止爆炸;
(3)裝置A中,CH3OH作還原劑,氧化產(chǎn)物為CO2,C元素化合價升高6,NaClO3是氧化劑,還原產(chǎn)物為ClO2,Cl元素化合價降低1,根據(jù)電子得失守恒可知,CH3OH與NaClO3的物質(zhì)的量之比為1:6,即氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為6:1,故答案為:6:1;
(4)ClO2和H2O2、NaOH在B中反應(yīng)產(chǎn)生NaClO2,ClO2作氧化劑,還原產(chǎn)物為NaClO2,H2O2作還原劑,氧化產(chǎn)物是O2,結(jié)合電子得失守恒、原子守恒可得裝置B中方程式為:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O,故答案為:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O;
(5)飽和NaClO2溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaC1O23H2O,高于60℃時分解,在38~60℃之間析出NaClO2,故要控制溫度在38~60℃之間蒸發(fā)濃縮,并且趁熱過濾除去母液,得到的晶體也要用38~60℃的熱水洗滌,在低于60oC的真空中蒸發(fā),干燥,故答案為:控制在38~60℃之間蒸發(fā)濃縮;控制溫度在38~60℃之間趁熱過濾;
(6)C1O2與NaOH溶液反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的兩種鈉鹽,其中一種為NaClO2,Cl元素的化合價降低1,則另一種產(chǎn)物必為NaClO3,結(jié)合原子守恒可知,另一種產(chǎn)物為H2O,即C1O2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O,故答案為:2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O;
(7)NaClO2將I-氧化成I2,加入淀粉碘化鉀,溶液為藍色,用Na2S2O3滴定溶液由藍色變?yōu)闊o色,且30s內(nèi)不恢復(fù)為藍色,說明I2消耗完,此時為滴定終點。滴定消耗Na2S2O3物質(zhì)的量=0.2000mol/L×18mL×10-3=3.6×10-3mol,根據(jù)得失電子守恒有以下關(guān)系:NaClO2~Cl-~4e-~4I-~2I2~4Na2S2O3,故3.6×10-3mol Na2S2O3對應(yīng)NaClO2的物質(zhì)的量==9×10-4mol,則1.000g樣品中NaClO2的物質(zhì)的量n=9×10-4×10mol=9×10-3mol,質(zhì)量m=9×10-3mol×90.5g/mol=0.8145g,則該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==81.45%,故答案為:溶液由藍色變無色,且30秒內(nèi)不恢復(fù)藍色;81.45%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在體積為2L的恒容容器中,用CO2和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。將1molCO2和3molH2在反應(yīng)器中反應(yīng)8小時,CH3OH的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH>0
B.圖中P點所示條件下,延長反應(yīng)時間能提高CH3OH的產(chǎn)率
C.圖中Q點所示條件下,增加CO2的濃度可提高H2的轉(zhuǎn)化率
D.520K時,反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K=
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】制備氰氨基化鈣的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCNCaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列說法正確的是
A. 氫元素被氧化, 碳元素被還原
B. HCN被氧化, CaCO3被還原
C. HCN是氧化劑, CaCO3是還原劑
D. CaCN2是氧化產(chǎn)物, H2為還原產(chǎn)物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】最近科學(xué)家獲得了一種穩(wěn)定性好、抗氧化能力強的活性化合物A;其結(jié)構(gòu)如下:
為了研究X的結(jié)構(gòu),將化合物A在一定條件下水解只得到和C。經(jīng)元素分析及相對分子質(zhì)量測定,確定C的分子式為C7H6O3,C遇FeCl3水溶液顯紫色,與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2產(chǎn)生。
請回答下列問題:
(1)化合物B能發(fā)生下列哪些類型的反應(yīng)________。
A.取代反應(yīng) B.加成反應(yīng)
C.縮聚反應(yīng) D.氧化反應(yīng)
(2)寫出化合物C所有可能的結(jié)構(gòu)簡式______________________________。
(3)C可通過下圖所示途徑合成,并制取冬青油和阿司匹林。
(ⅰ)寫出有機物的結(jié)構(gòu)簡式:D:______________,C:________________,E:______________。
(ⅱ)寫出變化過程中①、⑥的化學(xué)方程式(注明反應(yīng)條件)
反應(yīng)①__________________________________;反應(yīng)⑥_____________________________。
(ⅲ)變化過程中的②屬于____________反應(yīng),⑦屬于________反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定40.00mL0.1mol/L的某二元弱酸H2R溶液,所得滴定曲線如圖所示(設(shè)所得溶液體積等于兩種溶液體積之和)。下列說法正確的是
A.若只滴定到第一反應(yīng)終點,可用酚酞做指示劑
B.圖中Y點對應(yīng)的溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(HR-)+c(OH-)
C.圖中Z點對應(yīng)的溶液中c(Na+)約為0.067mol/L,R2-的水解率大于1%
D.若pK=-lgK,2HR-R2-+H2R達平衡時pK=5.19
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【題目】與100mL0.5mol/LNaCl溶液所含的Cl-物質(zhì)的量相同的溶液是
A.50 mL1mol/LNaCl溶液B.200mL0.25mol/L AlCl3溶液
C.100 mL0.5mol/LMgCl2溶液D.25mL0.5mol/LHCl溶液
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【題目】B、N、F、Ga、As是新一代太陽能電池、半導(dǎo)體材料中含有的主要元素;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式是__________,基態(tài)Ga原子核外電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為________。
(2)在第四周期中,與基態(tài)As原子核外未成對電子數(shù)目相同的元素為__________。
(3)NF3的立體構(gòu)型為_______。N2F2分子中各原子都滿足8電子結(jié)構(gòu),分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為______,氮原子的雜化軌道類型為__________。
(4)B、Al、Ga單質(zhì)的熔點依次為2300°C,660°C,29.8°C,解釋熔點產(chǎn)生差異的原因______。
(5)由B、N、F組成的某離子化合物中,B、N、F的原子個數(shù)比為1:1:8,其陰、陽離子互為等電子體,該化合物中的陽離子、陰離子符號分別為__________。
(6)GaAs晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。
①圖中As原子的坐標(biāo)參數(shù)為,_______。
②已知晶胞中相鄰且最近的Ga、As原子的核間距為acm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體的密度為___________g/cm3(填寫表達式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(10分)化合物X是一種香料,可采用乙烯與甲苯為主要原料,按下列路線合成:
已知:RXROH;RCHO+CH3COOR’ RCH=CHCOOR’
請回答:
(1)E中官能團的名稱是 。
(2)B+D→F的化學(xué)方程式 。
(3)X的結(jié)構(gòu)簡式 。
(4)對于化合物X,下列說法正確的是 。
A.能發(fā)生水解反應(yīng) B.不與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)
C.能使Br2/CCl4溶液褪色 D.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(5)下列化合物中屬于F的同分異構(gòu)體的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH4、H2S、NH3均為氣體,分別有①11.2L H2S②16g CH4③1.204×1024個NH3分子,下列物理量大小比較正確的是( )
A. 體積:②>③>①
B. 密度:③>②>①
C. 質(zhì)量:③>②>①
D. 原子總數(shù):③>②>①
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