6.ClO2與Cl2的氧化性相近.在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛.某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進行了研究.

(1)儀器D的名稱是錐形瓶,安裝F中導(dǎo)管時,應(yīng)選用圖2中的b.
(2)打開B的活塞,A中發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜慢(填“快”或“慢”).
(3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2
(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O,在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成.
(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示,若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩(wěn)定劑是穩(wěn)定劑Ⅱ,原因是穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度.

分析 根據(jù)實驗裝置圖可知,A、B是制備氯氣和二氧化氯的;C是用于吸收氯氣的;D是用于吸收二氧化氯的,E是用于重新釋放二氧化氯的,F(xiàn)是用于驗證二氧化氯的,F(xiàn)中的顏色不變,從而驗證C的作用是吸收氯氣,
(1)根據(jù)儀器特征,可知儀器D是錐形瓶;F裝置應(yīng)是Cl2和KI反應(yīng),還需要連接尾氣處理裝置,所以應(yīng)長管進氣,短管出氣;
(2)為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,產(chǎn)生ClO2的速率要慢;
(3)F裝置中發(fā)生Cl2+2KI=2KCl+I2時,碘遇淀粉變藍,而F中溶液的顏色不變,說明Cl2被吸收;
(4)在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,根據(jù)元素守恒可知應(yīng)還有水生成,該反應(yīng)的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O; 在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成;
(5)由圖可知,穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度.

解答 解:(1)根據(jù)儀器特征,可知儀器D是錐形瓶;F裝置應(yīng)是Cl2和KI反應(yīng),還需要連接尾氣處理裝置,所以應(yīng)長管進氣,短管出氣,故選b,
故答案為:錐形瓶;b;
(2)為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,產(chǎn)生ClO2的速率要慢,故滴加稀鹽酸的速度要慢,
故答案為:慢;
(3)F裝置中發(fā)生Cl2+2KI=2KCl+I2時,碘遇淀粉變藍,而F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2,
故答案為:吸收Cl2;
(4)在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,根據(jù)元素守恒可知應(yīng)還有水生成,該反應(yīng)的離子方程式為:4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O; 在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成,
故答案為:4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O;驗證是否有ClO2 生成;
(5)由圖可知,穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度,所以穩(wěn)定劑Ⅱ好,
故答案為:穩(wěn)定劑Ⅱ;穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度.

點評 本題以ClO2的制備、吸收、釋放為載體,考查實驗制備方案設(shè)計、基本操作、對裝置及操作的分析評價等,為高考常見題型,注意根據(jù)問題進行制備流程分析,難度中等.

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相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.在一定溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中,某一反應(yīng)中X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示,下列表述中正確的是( 。
A.反應(yīng)的化學方程式為2X=3Y+Z
B.t時,正、逆反應(yīng)都不再繼續(xù)進行,反應(yīng)達到化學平衡
C.若t=4,則0~t的X的化學反應(yīng)速率為0.1 mol•L-1•min-1
D.溫度、體積不變,t時刻充入1 mol He使壓強增大,正、逆反應(yīng)速率都增大

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.下列離子方程式正確的是( 。
A.氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-
B.氯化鐵溶液腐蝕銅板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
C.氫氧化鈉溶液吸收少量二氧化硫SO2+OH-=HSO3-
D.稀硫酸中加氫氧化鋇溶液至中性:Ba2++H++OH-+SO42-=BaSO4↓+H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

5.工業(yè)純堿中常含有少量NaCl,某;瘜W課外活動小組設(shè)計并完成了如下實驗.
【實驗?zāi)康摹?br />測定工業(yè)純堿中Na2CO3的含量.
【實驗原理】
Na2CO3與酸反應(yīng)生成的CO2被吸收劑吸收,通過分別稱量反應(yīng)前、后的U形干燥管E的總質(zhì)量,求出Na2CO3的含量.
【實驗裝置】

【實驗試劑】
①NaOH溶液 ②飽和石灰水 ③堿石灰 ④無水氯化鈣 ⑤無水硫酸銅⑥濃鹽酸 ⑦稀鹽酸 ⑧濃硫酸 ⑨稀硫酸 ⑩試樣(工業(yè)純堿)
【實驗步驟】(完成下列實驗步驟)
①稱量試樣及裝有吸收劑的E的質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù);
②如上圖所示連接好裝置,先檢查裝置的氣密性;
③在有關(guān)儀器中裝入適當試劑;
④打開甲、乙彈簧夾,用氣卿鼓入空氣,然后接上已稱量過的E;
⑤關(guān)閉彈簧夾甲,打開乙,將稀H2SO4滴加到裝有試樣的試劑瓶中;
⑥反應(yīng)完全后,打開彈簧夾甲和乙,用氣卿鼓氣一段時間;
⑦稱量E的質(zhì)量并記錄數(shù)據(jù).
(1)實驗時,在儀器D中裝入濃硫酸的作用是吸收CO2中的H2O,在儀器C中應(yīng)裝入的試劑是⑨.(填試劑序號)
(2)實驗過程中,先、后共兩次鼓入空氣,第二次鼓入空氣的目的是驅(qū)趕殘留在裝置中的CO2,以使其完全被吸收.
(3)某同學認為在E裝置后應(yīng)再連接F裝置(裝有適當試劑),你認為是否必要?必要.(選填“必要”或“不必要”)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.將等物質(zhì)的量的A和B,混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng)3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)過4min時,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的反應(yīng)速率是0.125mol/(L•min),A在4min末的濃度是0.75mol/L,x的值是2.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.圖是元素周期表的一部分,表中的①~⑩中元素,用元素符號或化學式填空回答:

周期
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
(1)在這些元素中,化學性質(zhì)最不活潑的原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)地殼中含量最多的金屬元素是Al.寫出元素⑥的最簡單氫化物的化學式CH4
(3)這些元素中的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的是HClO4,堿性最強的是KOH,呈兩性的氫氧化物是Al(OH)3
(4)寫出③、④、⑤對應(yīng)離子氧化性由強到弱的是Al3+>Mg2+>Na+,②、⑦、⑩對應(yīng)氫化物酸性由強到弱的是HBr>HCl>HF.
(5)寫出⑤與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學方程式:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑..

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.下列各離子組中,能在水溶液中大量共存,當?shù)渭酉×蛩岷髣t不能大量共存的是( 。
A.Na+、Mg2+、Cl-、I-B.Fe2+、Ba2+、S2-、Cl-
C.Na+、Al3+、Cl-、HCO3-D.K+、Fe2+、Cl-、NO3-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中,建立下列化學平衡:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g).
試分析和回答下列問題:
(1)可認定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是BD(選填序號).
A.體系的壓強不再發(fā)生變化
B.v(CO)=v(H2O)
C.生成n molCO的同時生成n mol H2
D.1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2molH-O鍵
(2)若上述化學平衡狀態(tài)從正反應(yīng)開始建立,達到平衡后,給平衡體系加壓(縮小容積、其它條件不變.下同),則容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量面將變大(填寫不變、變小、變大).
(3)若上述化學平衡狀態(tài)從正、逆兩反應(yīng)同時建立[即起始時同時投放C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)],達到平衡后,試討論:
①容積內(nèi)氣體混合物的平均相對分子質(zhì)量$\overline{M}$的取值范圍是2<$\overline{M}$<28.
②若給平衡體系加壓,請參照起始投放的氣體物質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量(設(shè)定為$\overline{M}$1),分別給出$\overline{M}$的變化(請?zhí)顚憲l件和結(jié)論):當$\overline{M}$1<12時,$\overline{M}$減小;當$\overline{M}$1=12時,$\overline{M}$不變;當$\overline{M}$1>12時,$\overline{M}$增大.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

16.固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜.某學習小組以Mg(NO32為研究對象,擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:
甲:Mg(NO22、NO2、O2   乙:MgO、NO2、O2  丙:Mg3N2、O2  。篗gO、NO2、N2
(1)實驗前,小組成員經(jīng)討論認定猜想丁不成立,理由是不符合氧化還原反應(yīng)原理(或其它合理答案).
查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O針對甲、乙、丙猜想,設(shè)計如圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):

(2)實驗過程:
①取器連接后,放人固體試劑之前,關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出,表明裝置氣密性良好.
②稱取Mg(NO32固體3.79g置于A中,加熱前通人N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是避免對產(chǎn)物O2的檢驗產(chǎn)生干擾(或其它合理答案);關(guān)閉K,用酒精燈加熱時,正確操作是先移動酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管然后固定在管中固體部位下加熱.
③觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D 中未見明顯變化.
④待樣品完全分解,A 裝置冷卻至室溫、稱量,測得剩余固體的質(zhì)量為1.0g
⑤取少量剩余固體于試管中,加人適量水,未見明顯現(xiàn)象.
( 3 )實驗結(jié)果分析討論:
①根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想乙是正確的.
②根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象,一位同學認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2,因為若有O2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Na2SO3+O2=2Na2SO4(填寫化學方程式),溶液顏色會退去;小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢側(cè)到的原因是O2在通過裝置B時已參與反應(yīng)(或其它合理答案).
③小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善,需改進裝里進一步研究.

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