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题目
题型:不详难度:来源:
二氧化氯泡腾片,有效成分(ClO2)是一种高效、安全的***菌、消毒剂。
方法一:氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2气体的方法。该法工艺原理如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2

(1)工艺中可利用的单质有__________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为_____________。
(2)此法的缺点主要是______________________________________。
方法二:最近,科学家又研究出了一种新的制备方法,纤维素还原法制ClO2,其原理是:纤维素水解得到的最终产物X与NaClO3反应生成ClO2
(3)配平方程式: □ (X) +□NaClO3+□H2SO4→□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□______
若反应中产生4.48L(折算成标准状况下)气体,电子转移________ 个。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl。处理含CN相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍。
方法三:实验室常用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO42ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(5)反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-和 ________________(用离子方程式表示).
常温下,0.1mol/L该溶液中离子浓度由大到小排列__________________(用离子符号表示)
(6)常温下,已知NaHSO3溶液呈酸性,在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有________________。(用化学式表示)
答案

(1)H2、Cl     2NaClO3+ 4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O
(2)同时产生了大量的氯气,不仅产率低,而且产品难以分离,同时很有可能造成环境污染;能耗较大等
(3)1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4→24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4,   0.16NA
(4)2.5
(5)SO32- +H2OOH-+HSO3-, HSO3- +H2OOH-+H2SO3;Na+   SO32-  OH- HSO3-   H +
(6)NaHSO3、Na2SO3 NaCl、或(NaHSO3、Na2SO3 NaCl、SO2H2SO3
解析

试题分析:
(1)有工艺流程图可以看出:在该工艺中可利用的单质有H2、Cl。根据流程图、质量守恒定律及电子守恒规律可得出在发生器中生成ClO2的化学方程式为: 2NaClO3+ 4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O
(2)由 制备原理和流程图可知此法的缺点主要是会产生大量的Cl2,消耗大量的电能,产物ClO2和Cl2不仅不容易分离,而且物质利用率低,很容易造成大气污染。
(3)纤维素水解得到的最终产物X是葡萄糖C6H12O6。它与NaClO3在酸性条件下发生反应,根据质量守恒定律和电子守恒的知识可得方程式为1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO 4→24ClO2↑+6CO2↑ +18H2O+ 12Na2SO4,由方程式可以看出每产生30mol的气体,转移电子24NA。现在产生气体颚物质的量为4.48L ÷22.4L/mol=0.2mol。所以转移电子的物质的量为24NA÷30×0.2="0.16" NA
(4)处理含CN相同量的电镀废水,即转移电子的物质的量相同。假设转移电子2mol,则需要Cl2的物质的量是1mol;需要ClO2的物质的量为2÷=0.4mol。所以n(Cl2): n(ClO2)=1:0.4=2.5。
(5)反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-和SO32-的水解平衡的两种方程式。由于SO32-是二元弱酸的酸根离子,因此存在两步水解平衡SO32- +H2O OH-+HSO3-, HSO3- +H2O OH-+H2SO3。Na2SO3=2Na++ SO32-;c(Na+)>c(SO32-).SO32-水解产生OH-和HSO3-,HSO3-进一步水解还要消耗HSO3-,同时产生OH-,因此c(OH-)>c(HSO3-).在溶液中还存在水的电量平衡,所以c(HSO3-)>c(H+).在溶液中盐水解的程度是很微弱的,所以c(SO32-)> c(OH-)。因此在该溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO32-)> c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)。
(6)在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸若恰好发生反应:Na2SO3+HCl=NaCl+NaHSO3。则由于NaHSO3溶液呈酸性。所以至中性时,n(HCl)<n(Na2SO3).产生溶液中含有的溶质有未反应的Na2SO3及反应生成的NaCl、NaHSO3。溶质有Na2SO3、NaCl、NaHSO3。也可能滴加HCl局部过量会产生SO2、H2SO3溶解在该溶液中还含有SO2和H2SO3
核心考点
试题【二氧化氯泡腾片,有效成分(ClO2)是一种高效、安全的***菌、消毒剂。方法一:氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2气体的方法。该法工艺原理如图。其过程是将】;主要考察你对氯及其化合物等知识点的理解。[详细]
举一反三
浓硫酸在高中化学实验中有着很重要的作用
(1)①铜与浓硫酸反应实验时,发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色固体。倒去试管中的浓硫酸,将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,黑色固体未溶解。过滤、洗涤后,向黑色固体中加入过量浓硝酸,黑色固体溶解,溶液呈蓝色,所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。则黑色固体中含有________元素。
②实验室利用浓硫酸分别与氯化钠固体和碘化钾固体加热反应制取所需物质,分析这两个反应中浓硫酸作用的异同点:_________________________________ 。
(2)探究浓硫酸的吸水性。某同学把98%的硫酸10mL和63.3%的硫酸(用10mL 98%的硫酸与10mL水配成)约20mL分别放入两个相同的大表面皿中,根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图。由右图曲线你能得到的实验结论有哪些?(写两点)______、_______________。

(3)苯与浓硝酸、浓硫酸制硝基苯的实验中,三种原料混合的顺序是_____________;要得到纯净的硝基苯,需经过:水洗 → 5%NaOH溶液洗涤 → 水洗 → 无水CaCl2干燥→________(填写操作),得到纯硝基苯。
(4)探究浓硫酸在生成乙酸乙酯反应中的作用。
问题提出:浓硫酸存在条件下酯化反应是否进行得更快。
设计实验:____________________。实验现象:___________________ 。
(5)浓硫酸与蔗糖反应的演示实验装置修改如下:实验时在大试管中先放入2g细小颗粒的蔗糖,滴加2—3滴碳酸钠浓溶液,再加入1.5mL 98%的浓硫酸,迅速塞紧带干燥管的单孔橡皮塞。可以看到,蔗糖迅速变黑,体积急剧膨胀,形成多孔海绵状固体物质——“黑面包”。分析实验效果更加明显的原因:____________________________________________________ 。

(6)苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基(—SO3H)所取代的反应,称为磺化反应。浓硫酸有时也用SO3代替浓硫酸,其优点是____________________、__________________。(至少写出两点)
用浓硫酸吸收SO3可得发烟硫酸(H2SO4·SO3)。某化工厂用1.5m3 98.3%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)吸收SO3形成发烟硫酸,再与水混合,可得到95%的硫酸(密度为1.79g/mL)________m3(保留2位小数)。
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取少量无机盐溶液,对其中的离子进行检验。下列判断正确的是(  )
A.加入盐酸,产生白色沉淀,则试样中一定有Ag
B.加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则试样中一定有CO32-
C.加入NaOH溶液微热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则试样中一定有NH4+
D.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,则试样中一定有SO42-

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下表是实验室制备气体的有关内容:
编号
实验内容
实验原理
气体发生装置

制氧气
H2O2―→O2
 

制氨气
NH4Cl―→NH3
 

是氯气
HCl―→Cl2
 
 
(1)上表气体中:从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是________(填气体的化学式,下同);从反应原理看,明显不同于其他两种气体的是________。
(2)根据表中所列实验原理,从下列装置中选择合适的气体发生装置,将其编号填入上表中的空格中。

(3)若用上述制备O2的装置制备NH3,则选择的试剂为________________。
(4)制备Cl2需用8 mol·L-1的盐酸100 mL,现用12 mol·L-1的盐酸来配制。
①为提高配制的精确度,量取浓盐酸的仪器可选用下列中的________(填序号):

②配制过程中,除上图所列仪器外,还需要的仪器有________、________、________。
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某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题:
(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是       ,该装置中发生反应的化学方程式为                                                 
(2)实验过程中,装置乙、丙中出现的现象分别是              ;装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为                                         
(3)为了探究NO的还原性,可以在装置丁的导气管C中通入一种气体,通入的这种气体的名称是                     
(4)取下装置丙中的试管D,在其中滴加FeSO4溶液,溶液变为       色,为了证明铁元素在该反应中的产物,可以再在溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为       色。
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请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
(1)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B,C,D的作用分别是:B       ;C       ;D       
(2)在实验室欲制取适量NO气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是       (填序号);

②根据所选的装置完成下表;(不需要的可不填)
 
应加入的物质
所起的作用
A
 
 
B
 
 
C
 
 
D
 
 
 
③简单描述应观察到的实验现象                                        
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