【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:
回答下列問題:
(1)NaClO2中Cl的化合價為_______。
(2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式__________________________________。
(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為________、________。“電解”中陰極反應的主要產(chǎn)物是______。
(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為________,該反應中氧化產(chǎn)物是_________。
(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為____。(計算結果保留兩位小數(shù))
【答案】 +3價 2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4 NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO2-(或NaClO2) 2:1 O2 1.57g。
【解析】(1)在NaClO2中Na為+1價,O為-2價,根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0,可得Cl的化合價為+3價;
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化劑,還原產(chǎn)物為NaCl,回收產(chǎn)物為NaHSO4,說明生成硫酸氫鈉,且產(chǎn)生ClO2,根據(jù)電子守恒可知,此反應的化學方程式為:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2;
(3)食鹽溶液中混有Mg2+ 和Ca2+,可以利用過量NaOH溶液除去Mg2+,利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+,ClO2氧化能力強,根據(jù)結晶干燥后的產(chǎn)物可知ClO2的還原產(chǎn)物為NaClO2,因此電解裝置中陰極ClO2得電子生成ClO2-,陽極Cl-失電子生成Cl2;
(4)依據(jù)圖示可知,利用含過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收ClO2,產(chǎn)物為ClO2-,則此反應中ClO2為氧化劑,還原產(chǎn)物為ClO2-,化合價從+4價降為+3價,H2O2為還原劑,氧化產(chǎn)物為O2,每摩爾H2O2得到2mol電子,依據(jù)電子守恒可知氧化劑和還原劑的物質的量之比為2∶1;
(5)1gNaClO2的物質的量=mol,依據(jù)電子轉移數(shù)目相等,NaClO2~Cl-~4e-,Cl2~2Cl-~2e-,可知氯氣的物質的量為mol×4×=mol,則氯氣的質量為mol×71g/mol=1.57g。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】人口資源環(huán)境委員會副主任、中國科學院院士秦大河表示,當前情況下散燒煤和沒有清潔的煤是造成中國城市霧霾或者東部霧霾的主要原因。煤的氣化是解決霧霾,清潔地利用煤炭的重要途徑之一。
⑴已知:H2O(g)=H2O(I) △H=-44kJ/mol
物質 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃燒熱kJ/mol | -285.8 | -393.5 | -283.0 |
①請寫出煤的氣化反應生成合成氣(CO和H2)的熱化學方程式___________。
②在恒溫、恒容的反應器中,能表明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_______。
a.混合氣體平均相對分子質量不再改變
b.氣體壓強不再改變
c.各氣體濃度相等
d.反應體系中溫度保持不變
e.斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍
f.混合氣體密度不變
g.單位時間內(nèi),消耗水的質量與生成氫氣的質量比為9:1
⑵在催化劑作用下合成氣合成甲烷過程中會發(fā)生如下反應:
I CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol
II CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H2= -41 kJ/mol
Ⅲ 2CO(g)+2H2(g)= CH4(g)+CO2(g) △H 3= -247.4 kJ/mol
①圖1是太原理工大學煤化工研究所利用熱力學數(shù)據(jù)分析得到溫度對反應ⅠInK(化學平衡常數(shù)K的自然對數(shù))的曲線圖,請分析出現(xiàn)這樣趨勢的原因是____________。
②提高甲烷反應選擇性的關鍵因素是_______,根據(jù)相關知識和圖2分析合成甲烷適宜的反應條件是
在550~630K,1MPa的原因是__________________。
③850℃時在體積為5L反應器中發(fā)生反應Ⅱ,CO和H2O(g)濃度變化如圖所示,請列式計算此條件下的平衡常數(shù)_____________ 。
(3)CH4燃料電池利用率很高,裝置中添加1L2mol/L的KOH溶液為電解質,持續(xù)緩慢通入標準狀況下甲烷22.4L~33.6 L時負極電極反應為___________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】液態(tài)化合物AB會發(fā)生微弱的自身電離,電離方程式為ABA++B-,在不同溫度下其平衡常數(shù)為K(25 ℃)=1.0×10-14,K(35 ℃)=2.1×10-14。則下列敘述正確的是 ( )。
A.c(A+)隨溫度升高而降低
B.在35 ℃時,c(A+)>c(B-)
C.AB的電離程度(25 ℃)>(35 ℃)
D.AB的電離是吸熱過程
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法錯誤的是
A.鋼板鍍鋅可以防止銹蝕
B.羊毛、蠶絲、棉花的主要成分都是纖維素
C.高純石英玻璃可用來制造光導纖維
D.生鐵和普通鋼都是鐵碳合金
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在元素周期表中,在金屬元素與非金屬元素的分界線附近可以找到( )
A.作為催化劑的材料
B.電子工業(yè)上的半導體材料
C.制造農(nóng)藥的材料
D.制造耐高溫材料
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】由N2和H2合成1molNH3時可放出46.2kJ/mol的熱量。從手冊上查出N≡N鍵的鍵能是948.9kJ/mol,H-H鍵的鍵能是436.0kJ/mol,則N-H鍵的鍵能是
A.1174.7kJ/mol B.700.2kJ/mol C.541.4kJ/mol D.391.6 kJ/mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如下圖為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化:
下列說法中正確的是( )
A. 1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反應放出的能量為180 kJ
B. 1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量
C. 1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總鍵量大于2 mol NO(g)具有的總鍵量
D. 通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以下流程是合成環(huán)烷烴的方法之一。
(1)B、C中含氧官能團的名稱分別為____________、_______________。
(2)A→B的反應類型是____________。
(3)寫出C→D反應的化學方程式__________________________________。
(4)寫出同時滿足下列條件的B的一種同分異構體的結構簡式:____________
①分子中含三元環(huán); ②分子中無甲基;③有4種不同化學環(huán)境的氫;④可發(fā)生銀鏡反應。
(5)請以1,3-丁二烯和CH2(COOC2H5)2、C2H5ONa為原料制備,寫出相應的合成路線流程圖(無機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
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