【題目】二氧化氯(ClO2)是極易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的黃綠色氣體,沸點(diǎn)為11℃,可用于處理部分含硫廢水。某小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下列裝置制備ClO2(此制備方法中經(jīng)空氣稀釋的SO2與ClO2不反應(yīng))。

回答下列問題:

(1)儀器X的名稱是________。

(2)欲選擇上圖中的裝置收集ClO2,其連接順序?yàn)閍→_________________________(按氣流方向,用小寫字母表示)。

(3)裝置C的作用是_________,裝置E中反應(yīng)的離子方程式為________________________。

(4)處理含硫(Na2S)堿性廢水時(shí),ClO2與Na2S反應(yīng)(S2-被氧化為SO42-)的離子方程式為__________;處理含硫堿性廢水時(shí),相同條件下同體積的ClO2相對于Cl2的優(yōu)點(diǎn)是__________________________。

(5)ClO2很不穩(wěn)定,需現(xiàn)用現(xiàn)配,為測定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):

步驟1:準(zhǔn)確量取V1 mL ClO2溶液加入錐形瓶中。

步驟2:用稀硫酸調(diào)節(jié)ClO2溶液的pH≤2.0,再加入足量KI晶體,靜置片刻。

步驟3:加入指示劑,用c mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗V2 mL Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

(已知:2ClO2+8H++10I-===2C1-+5I2+4H2O;2S2O32-+I2===2I-+S4O62-

①配制100mL c mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和______。

②原溶液中ClO2的含量為____________(用含c、V1、V2的代數(shù)式表示)g·L-1。

【答案】分液漏斗 d→e→g→h→b→c→f 防倒吸 SO2 +2ClO3 = 2ClO2 +SO42 8ClO2 + 5S2 + 4H2O=8Cl + 5SO42 + 8H+; ClO2除硫效果更好,ClO2在水中的溶解度大、剩余的ClO2不會(huì)產(chǎn)生二次污染、均被還原為氯離子時(shí),ClO2得到的電子數(shù)是氯氣的2.5倍; 100mL容量瓶 g/L

【解析】

1)根據(jù)儀器的構(gòu)造及用途作答;

2)裝置A中亞硫酸鈉與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)制備二氧化硫氣體,在裝置E中發(fā)生生成二氧化氯的反應(yīng),為防止倒吸,AE之間連接裝置C,二氧化氯沸點(diǎn)較低,故在B中冰水浴收集,最后用D裝置中的氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫,防止污染空氣,據(jù)此分析解答;

3)裝置C為安全瓶,根據(jù)其用途作答;裝置E中發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒配平該反應(yīng);

4ClO2具有強(qiáng)氧化性,與Na2S發(fā)生氧化還原反應(yīng);結(jié)合ClO2在水中的溶解度比氯氣大,且除硫效果徹底、產(chǎn)物無污染等角度分析作答;

5)①根據(jù)配制100 ml c molL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)驗(yàn)操作步驟分析所缺玻璃儀器;
②由反應(yīng)可得關(guān)系式:2ClO25I210S2O32-,根據(jù)關(guān)系式計(jì)算ClO2的物質(zhì)的量濃度,進(jìn)而計(jì)算其含量;

1)儀器X與橡皮管連接,平衡內(nèi)外氣壓,便于液體順利留下,該儀器的名稱是分液漏斗,

故答案為:分液漏斗;

2)二氧化硫從a進(jìn)入裝置E中反應(yīng),為防止倒吸,故應(yīng)在之前有安全瓶,則a→d→e,再連接E裝置中的g,二氧化氯沸點(diǎn)較低,故在B中冰水浴收集,為充分冷卻,便于收集,故連接b,最后用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫,防止污染空氣,連接順序?yàn)椋?/span>a→d→e→g→h→b→c→f;

故答案為:d→e→g→h→b→c→f;

3)二氧化硫從a若進(jìn)入裝置E中反應(yīng),可能會(huì)倒吸,故再AE之間安裝C裝置,其作用是防止倒吸,而E為發(fā)生裝置,其中二氧化硫與NaClO3反應(yīng)的離子方程式為:SO2 +2ClO3 = 2ClO2 +SO42,

故答案為:防倒吸;SO2 +2ClO3 = 2ClO2 +SO42;

4S2被氧化為SO42ClO2會(huì)被還原為穩(wěn)定的Cl,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)守恒可知,該離子方程式為:8ClO2 + 5S2 + 4H2O=8Cl + 5SO42 + 8H+;與氯氣相比,ClO2除硫效果徹底,氧化產(chǎn)物硫酸根更穩(wěn)定、ClO2在水中的溶解度大、剩余的ClO2不會(huì)產(chǎn)生二次污染、均被還原為氯離子時(shí),ClO2得到的電子數(shù)是氯氣的2.5倍;

故答案為:8ClO2 + 5S2 + 4H2O=8Cl + 5SO42 + 8H+;ClO2除硫效果更好,ClO2在水中的溶解度大、剩余的ClO2不會(huì)產(chǎn)生二次污染、均被還原為氯離子時(shí),ClO2得到的電子數(shù)是氯氣的2.5倍。

5)①稱量后在燒杯中溶解,并用玻璃棒攪拌,移入100 mL容量瓶中,加水至距離容量瓶刻度線12 cm處改用膠頭滴管定容,

故答案為:100mL容量瓶;

②由反應(yīng)可得關(guān)系式:2ClO25I210S2O32-,可知V1 mL×c(ClO2)V2mL×c(Na2S2O3)=210,則c(ClO2) = mol/L,則其含量為 mol/L×67.5 g/mol = g/L,

故答案為: g/L

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在恒溫恒容中反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g),能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是

單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2;

單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2 的同時(shí)生成2n mol NO; 

③NO2、NO、O2 的反應(yīng)速率的比為2 : 2 : 1的狀態(tài);

混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);

混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。

A. ①④⑥ B. ②③⑤ C. ①③④ D. 全部

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某含銅樣品的主要成分為aCuCO3·bCu(OH)2(a、b均為最簡正整數(shù)),為測定其化學(xué)組成和Cu元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)查閱資料,設(shè)計(jì)了兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案(假定雜質(zhì)對實(shí)驗(yàn)無干擾)。

Ⅰ.甲組同學(xué)利用以下方法測定:

①在一定質(zhì)量的樣品中加入過量的稀硫酸,過濾,測量產(chǎn)生氣體的體積(忽略水蒸氣的體積);

②在濾液中加過量的NaOH稀溶液,過濾;

③灼燒②中所得濾渣,直至殘留固體恒重。

(1)為了除去濾渣中的可溶性雜質(zhì),需要對濾渣進(jìn)行的操作是_______。濾渣應(yīng)在_________________________(填儀器名稱)中進(jìn)行灼燒。

(2)利用如圖裝置測量氣體體積時(shí),讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意:①恢復(fù)至室溫;②________;③平視且視線與凹液面最低處相切。若操作無誤,但氣體體積測量結(jié)果仍然明顯偏低,合理的改進(jìn)措施是__________。

(3)甲組同學(xué)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),將常溫常壓下測得的氣體體積V L換算成V/22.4 mol進(jìn)行計(jì)算,則計(jì)算所得的a_______(偏大”“偏小無影響”)。

Ⅱ.乙組同學(xué)利用如圖裝置進(jìn)行測定(夾持及加熱裝置略去)

(4)裝置B中的藥品是_______,裝置D的作用是__________________________。

(5)若樣品的質(zhì)量為20 g,充分反應(yīng)后測得裝置B中固體質(zhì)量增加了0.9 g,裝置C中固體質(zhì)量增加了4.4 g,則樣品中主要成分的化學(xué)式為__________,樣品中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】基于新材料及3D打印技術(shù),科學(xué)家研制出一種微膠囊吸收劑能將工廠排放的CO2以更加安全、廉價(jià)和高效的方式處理掉,球形微膠囊內(nèi)部充入Na2CO3溶液,其原理如圖所示。

(1)這種微膠囊吸收CO2的原理是_____________(用離子方程式解釋),此過程是_______(填吸收放出)能量的過程。

(2)在吸收過程中關(guān)于膠囊內(nèi)溶液下列說法正確的是_____________。

a.吸收前溶液中c(Na)>c(CO32)>c(HCO3)>c(OH)>c(H)

b.吸收過程中,體系中所有的含碳微粒是CO32、HCO3、H2CO3

c.當(dāng)n(CO2):n(Na2CO3)=1:3時(shí),溶液中c(CO32)<c(HCO3)

d.溶液中始終有c(Na)+c(H)=2c(CO32)+c(HCO3)+c(OH)

(3)將吸收的CO2催化加氫可制得乙烯。

已知:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)H=-127.8 kJ/mol,如圖曲線a表示在體積為2 L的恒容容器中,投料為1 mol CO23 mol H2時(shí),測得溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的影響,改變投料比測量后得到曲線b。

①根據(jù)曲線a計(jì)算250℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_____________(帶入數(shù)值列出計(jì)算式即可)

b條件下投料比n(H2)/n(CO2)______3(填“>”、“<”“=”),判斷依據(jù)是____________________________

③下列說法正確的是_____________。

a.平衡常數(shù)大。M=M1> N

b.其他條件不變,b條件時(shí)增加催化劑用量,則250℃時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可能達(dá)到M

c.當(dāng)壓強(qiáng)、混合氣體的密度或n(H2)/n(CO2)不變時(shí)均可視為化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

d.工業(yè)生產(chǎn)中采取較高溫度(250 ℃左右)是為了提高催化劑活性加快反應(yīng)速率。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng):CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) ΔH<0,下列分析中不正確的是( )

A. 研究的是t0時(shí)升高溫度對反應(yīng)速率的影響

B. 研究的是t0時(shí)增大壓強(qiáng)(縮小容積)或使用催化劑對反應(yīng)速率的影響

C. 研究的是催化劑對化學(xué)平衡的影響,且甲使用了催化劑

D. 研究的是溫度對化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較高

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的是

A. NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng):CO32-+2H+=CO2↑+H2O

B. 足量酸性KMnO4溶液與雙氧水反應(yīng):2MnO4-+7H2O2+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O

C. NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性:2H++SO42-+2OH-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O

D. NH4HCO3溶液中加過量的NaOH溶液并加熱:NH4++ OH- NH3 ↑+ H20

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1.0 mol·L1KI溶液中加入固體I2,發(fā)生反應(yīng):I2(aq+I(aqI3(aq△H;I的物質(zhì)的量濃度c(I)隨溫度T的變化曲線如圖所示。已知反應(yīng)第一次達(dá)到平衡時(shí)用時(shí)10s,則下列說法正確的是

A. 該反應(yīng)的△H0

B. a、c兩點(diǎn)對應(yīng)的I反應(yīng)速率相等

C. b點(diǎn)時(shí)0~10s I的平均反應(yīng)速率為0.04mol·L1·s1

D. d點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)在對應(yīng)溫度下處于平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】自來水可用氯氣消毒,某學(xué)生用這種自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會(huì)產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)問題的是( )

A. AlCl3B. FeCl2C. AgNO3D. Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Hg 是水體污染的重金屬元素之一。水溶液中的二價(jià)汞的主要存在形態(tài)與Cl-、OH-的濃度關(guān)系如圖所示[圖中涉及的物質(zhì)或粒子只有Hg(OH)2 為難溶物,粒子濃度很小時(shí)常用負(fù)對數(shù)表示,如pH=-lgc(H+),pCl=-1gc(Cl-)]:

下列說法中錯(cuò)誤的是

A. Hg(NO3)2固體溶于水通常會(huì)出現(xiàn)渾濁

B. 海水Cl-的濃度大于0.1mol/L,則其中汞元素的主要存在形態(tài)是Hg(OH)2

C. 少量Hg(NO3)2溶于0.001moL/L鹽酸后得到澄清透明溶液

D. 已知Ksp(HgS)=1.6×10-52,當(dāng)c(S2-)=1×10-5mo/L 時(shí),c(Hg2+)=1.6×10-47mo/L

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