3.亞氯酸鈉(NaClO2)常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白與殺菌.以下是用過(guò)氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2•3H2O;
②Ksp(FeS)=6.3×10-18; Ksp(CuS)=6.3×10-36;Ksp(PbS)=2.4×10-28
(1)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2.該工藝流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是強(qiáng)氧化劑,它們都能和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2.若用二氧化氯和濃鹽酸制取Cl2,當(dāng)生成5mol Cl2時(shí),通過(guò)還原反應(yīng)制得氯氣的質(zhì)量為71g.
(2)從濾液中得到NaClO2•3H2O晶體的所需操作依次是dc (填寫(xiě)序號(hào)).
a.蒸餾       b.灼燒       c.過(guò)濾      d.冷卻結(jié)晶     e.蒸發(fā)
(3)印染工業(yè)常用亞氯酸鈉(NaClO2)漂白織物,漂白織物時(shí)真正起作用的是HClO2
表是 25℃時(shí)HClO2及幾種常見(jiàn)弱酸的電離平衡常數(shù):
 弱酸HClO2HFHCNH2S
Ka1×10-26.3×10-44.9×10-10K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12
①常溫下,物質(zhì)的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序?yàn)閜H(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaF)>pH(NaClO2)(用化學(xué)式表示);體積相等,物質(zhì)的量濃度相同的NaF、NaCN兩溶液中所含陰陽(yáng)離子總數(shù)的大小關(guān)系為:前者大(填“前者大”“相等”或“后者大”).
②Na2S是常用的沉淀劑.某工業(yè)污水中含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是CuS;當(dāng)最后一種離子沉淀完全時(shí)(該離子濃度為10-5mol•L-1),此時(shí)體系中的S2-的濃度為6.3×10-13mol/L.

分析 (1)根據(jù)題目信息并運(yùn)用氧化還原反應(yīng)理論判斷反應(yīng)物、生成物.根據(jù)流程信息可知,吸收塔內(nèi)生成NaClO2,一定有ClO2→NaClO2,Cl元素化合價(jià)降低,被還原;則H2O2必定被氧化,有氧氣產(chǎn)生,據(jù)此配平書(shū)寫(xiě)方程式;
反應(yīng)中ClO2是氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng),HCl是還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計(jì)算氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比,據(jù)此確定還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比,計(jì)算還原反應(yīng)生成的氯氣,再根據(jù)m=nM計(jì)算;
(2)從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體,只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法,通過(guò)過(guò)濾得到粗晶體.得到的粗晶體經(jīng)過(guò)重結(jié)晶可得到純度更高的晶體;
(3)①、弱酸的電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),反之酸性越弱,酸性越弱,對(duì)應(yīng)鈉鹽中酸根離子水解程度越大,溶液的PH越大;
NaF、NaCN兩溶液中鈉離子濃度相同,由于陰離子都是-1價(jià)離子,1mol陰離子水解得到1mol氫氧根離子,陰離子的總濃度不變,兩溶液中陰離子總濃度相同,故溶液堿性越強(qiáng),氫離子濃度越小,含有陰陽(yáng)離子總數(shù)的越。
②物質(zhì)組成類(lèi)型相同,溶度積越小,溶解度越小,滴加硫化鈉,相應(yīng)陽(yáng)離子最先沉淀;根據(jù)溶度積計(jì)算S2-的濃度.

解答 解:(1)根據(jù)流程信息可知,吸收塔內(nèi)生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合價(jià)降低,被還原;則H2O2必定被氧化,有氧氣產(chǎn)生,反應(yīng)方程式為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2,反應(yīng)中ClO2是氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng),HCl是還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知4n(ClO2)=n(HCl),故n(ClO2):n(HCl)=1:4,故還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1:4,故還原反應(yīng)生成的氯氣為5mol×$\frac{1}{5}$=1mol,通過(guò)還原反應(yīng)制得氯氣的質(zhì)量為1mol×71g/mol=71g,
故答案為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;71;
(2)從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體,只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法,通過(guò)過(guò)濾得到粗晶體,所以操作順序?yàn)閐c,故答案為:dc;
(3)①根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐ClO2>HF>HCN>HS-,酸性越弱,對(duì)應(yīng)鈉鹽中酸根離子水解程度越大,溶液的PH越大,故物質(zhì)的量濃度相等各溶液pH關(guān)系為:pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaF)>pH(NaClO2),
NaF、NaCN兩溶液中鈉離子濃度相同,由于陰離子都是-1價(jià)離子,1mol陰離子水解得到1mol氫氧根離子,陰離子的總濃度不變,兩溶液中陰離子總濃度相同,溶液為堿性,pH(NaCN)>pH(NaF),故NaCN溶液堿氫離子濃度較小,含有陰陽(yáng)離子總數(shù)較小,即NaF溶液中陰陽(yáng)離子總數(shù)較大,
故答案為:pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaF)>pH(NaClO2);前者大;
②物質(zhì)組成類(lèi)型相同,溶度積越小,溶解度越小,滴加硫化鈉,相應(yīng)陽(yáng)離子最先沉淀,故首先析出沉淀是CuS,F(xiàn)e2+最后沉淀,沉淀完全時(shí)該濃度為10-5mol•L-1,此時(shí)的S2-的濃度為$\frac{6.3×10{\;}^{-18}}{10{\;}^{-5}}$mol/L=6.3×10-13mol/L,
故答案為:CuS;6.3×10-13mol/L.

點(diǎn)評(píng) 本題以學(xué)生比較陌生的亞氯酸鈉制備為載體,考查學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、物質(zhì)分離提純、鹽類(lèi)水解、溶度積的有關(guān)計(jì)算與應(yīng)用等,是在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力的考查,題目有一定的難度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

16.某氣態(tài)氧化物化學(xué)式為RO2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.28g該氧化物的體積為448mL,則該氧化物的摩爾質(zhì)量為64g/mol.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.0.154mol/L的NaCl溶液的滲透液濃度(mmol/L表示)為( 。
A.0.308B.308C.154D.0.154

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.鋇鹽生產(chǎn)過(guò)程中排出大量鋇泥【主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO22等】,某工廠本著資源利用和降低生產(chǎn)成本的目的.在生產(chǎn)BaCO3同時(shí),充分利用鋇泥來(lái)制取Ba(NO32晶體及其它副產(chǎn)品,其部分工藝流程如圖:

已知:①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀時(shí)溶液的pH分別為3.2和9.7
②Ba(NO32在熱水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10   Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(1)該廠生產(chǎn)的BaCO3因含有少量BaSO4而不純,提純的方法是:將產(chǎn)品加入足量飽和的Na2CO3溶液中充分?jǐn)嚢琛⑦^(guò)濾、洗滌.用離子方程式說(shuō)明該提純的原理BaSO4(s)+CO32-(aq)?BaCO3(s)+SO42-(aq).
(2)上述流程中Ba(FeO22與HNO3溶液反應(yīng)生成兩種鹽,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(FeO22+8HNO3═Ba(NO32+2Fe(NO33+4H2O.
(3)結(jié)合本廠生產(chǎn)實(shí)際X試劑應(yīng)選下列中的B.
A.BaCl2        B.BaCO3 C.Ba(NO32       D.Ba(OH)2
(4)廢渣2為Fe(OH)3
(5)操作Ⅲ為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶.
(6)過(guò)濾Ⅲ后的母液應(yīng)循環(huán)到容器c中(選填a、b、c)
(7)稱(chēng)取w克的晶體樣品溶于蒸餾水中加入足量的稀硫酸,反應(yīng)后經(jīng)一系列操作稱(chēng)重所得沉淀質(zhì)量為m克,則該晶體的純度可表示為$\frac{261m}{233w}$×100%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.三氯化鉻是化學(xué)合成中的常見(jiàn)物質(zhì),三氯化鉻易升華,在高溫下能被氧氣氧化.制備三氯化鉻的流程如圖所示:

(1)重鉻酸銨分解產(chǎn)生的三氧化二鉻(Cr2O3難溶于水)需用蒸餾水洗滌,如何用簡(jiǎn)單方法判斷其已洗滌干凈?最后一次洗滌的流出液呈無(wú)色.
(2)已知CCl4沸點(diǎn)為76.8℃,為保證穩(wěn)定的CCl4氣流,適宜的加熱方式是水浴加熱(并用溫度計(jì)指示溫度).
(3)用右圖裝置制備CrCl3時(shí),反應(yīng)管中發(fā)生的主要反應(yīng)為:Cr2O3+3CCl4═2CrCl3+3COCl2,則向三頸燒瓶中通入N2的作用:
①趕盡反應(yīng)裝置中的氧氣;
②鼓氣使反應(yīng)物進(jìn)入管式爐中進(jìn)行反應(yīng).
(4)樣品中三氯化鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定:稱(chēng)取樣品0.3000g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中.移取25.00mL于碘量瓶(一種帶塞的錐形瓶)中,加熱至沸騰后加入1g Na2O2,充分加熱煮沸,適當(dāng)稀釋?zhuān)缓蠹尤脒^(guò)量2mol•L-1H2SO4至溶液呈強(qiáng)酸性,此時(shí)鉻以Cr2O72-存在,再加入1.1g KI,加塞搖勻,充分反應(yīng)后鉻完全以Cr3+存在,于暗處?kù)o置5min后,加入1mL指示劑,用0.0250mol•L-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),平行測(cè)定三次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液21.00mL.(已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
①滴定實(shí)驗(yàn)可選用的指示劑名稱(chēng)為淀粉,判定終點(diǎn)的現(xiàn)象是最后一滴滴入時(shí),藍(lán)色恰好完全褪去,
且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色;若滴定時(shí)振蕩不充分,剛看到局部變色就停止滴定,則會(huì)使樣品中無(wú)水三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)量結(jié)果_偏低(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”).
②加入Na2O2后要加熱煮沸,其主要原因是除去其中溶解的氧氣,防止氧氣將I-氧化,產(chǎn)生偏高的誤差.
③加入KI時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O.
④樣品中無(wú)水三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.5%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.電解法促進(jìn)橄欖石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工藝流程如圖1:
已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)═2MgCl2(aq)+SiO2 (s)+2H2O(l)△H=-49.04kJ•mol-1

注:堿式碳酸鎂3MgCO3•Mg(OH)2•3H2O
(1)固碳時(shí)主要反應(yīng)的方程式為NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq),該反應(yīng)所用反應(yīng)物主要是工業(yè)上通過(guò)電解法得到,請(qǐng)?jiān)趫D1虛框內(nèi)補(bǔ)充一步工業(yè)生產(chǎn)流程
(2)流程圖中濾渣的主要成分是SiO2
(3)寫(xiě)出礦化反應(yīng)的離子方程式3HCO3-+4Mg2++5H2O+5NH3═Mg2(OH)2CO3↓+5 NH4+
(4)下列物質(zhì)中也可用作“固碳”的是c.(填字母)
a.CaCl2  b.CH3COONa  c.(NH42CO3
(5)由圖2可知,90℃后曲線A溶解效率下降,分析其原因120min后,溶解達(dá)到平衡,而反應(yīng)放熱,升溫平衡逆向移動(dòng),溶解效率降低.
(6)經(jīng)分析,所得堿式碳酸鎂產(chǎn)品中含有少量NaCl和Fe2O3.為提純,可采取的措施依次為:對(duì)溶解后所得溶液進(jìn)行除鐵處理、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行洗滌處理.判斷產(chǎn)品洗凈的操作是取少量最后一次的洗滌液,加硝酸酸化的硝酸銀溶液,如無(wú)沉淀產(chǎn)生,則已洗凈.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.S2Cl2是工業(yè)上常用的硫化劑,實(shí)驗(yàn)室制備S2Cl2的反應(yīng)原理有兩種:
①CS2+3Cl2$\frac{\underline{\;95-100℃\;}}{\;}$CCl4+S2Cl2;
②2S+Cl2$\frac{\underline{\;111-140℃\;}}{\;}$S2Cl2
已知:S2Cl2易與水反應(yīng);S2Cl2+Cl2$\stackrel{△}{?}$2SCl2
下表是幾種物質(zhì)的熔沸點(diǎn),如圖是反應(yīng)裝置圖:
物質(zhì)沸點(diǎn)/℃熔點(diǎn)/℃
S445113
CS247-109
CCl477-23
S2Cl2137-77
(1)利用上圖裝置(部分夾持儀器已略去)來(lái)制備S2Cl2,反應(yīng)原理是①(填寫(xiě)以上兩種反應(yīng)原理的數(shù)字序號(hào)).
(2)若裝置C更換成干燥管,則裝置C中可選用的固體試劑是無(wú)水CaCl2(或固體P2O5).
(3)D裝置中冷凝管的作用是冷凝、回流、導(dǎo)氣;反應(yīng)結(jié)束后,將D裝置錐形瓶?jī)?nèi)的混合物中分離出產(chǎn)物的方法是蒸餾.
(4)S2Cl2與足量水反應(yīng)有黃色沉淀生成,產(chǎn)生的無(wú)色氣體能使品紅溶液褪色,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S2Cl2+2H2O═3S↓+SO2↑+4HCl↑.
(5)為了提高制得的產(chǎn)品S2Cl2的純度,關(guān)鍵的操作是控制好溫度和控制濃鹽酸的滴速不能太快.
(6)上圖尾部裝置不夠完善,改進(jìn)措施是在D和E之間增加干燥裝置,同時(shí)尾氣吸收要防倒吸.
(7)若A中消耗了26.1g MnO2,得到10.8g產(chǎn)品,本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是80%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.氯化亞砜(SOCl2)是一種液態(tài)化合物,沸點(diǎn)為77℃,在農(nóng)藥、制藥行業(yè)中用途廣泛.SOCl2遇水劇烈反應(yīng),液面上產(chǎn)生白霧,并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生.實(shí)驗(yàn)室合成原理:SO2+Cl2+SCl2═2SOCl2,部分裝置如圖所示,回答以下問(wèn)題:

(1)儀器c的名稱(chēng)是球形冷凝管,裝置f的作用是吸收逸出有毒的Cl2、SO2,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置,防止SOCl2水解.
(2)SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑.蒸干AlCl3溶液不能得到無(wú)水AlCl3,使SOCl2與AlCl3•6H2O混合加熱,可得到無(wú)水AlCl3,試解釋原因:AlCl3溶液易水解,AlCl3•6H2O與SOCl2混合加熱,SOCl2與AlCl3•6H2O中的結(jié)晶水作用,生成無(wú)水AlCl3及SO2和HCl氣體,SOCl2吸水,產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解.
(3)下列四種制備SO2的方案中最佳選擇是。
方案
發(fā)生裝置
所選試劑NaHSO3固體18.4mol/LH2SO4+Cu4mol/LHNO3+Na2SO370%H2SO4+K2SO3
(4)裝置e中產(chǎn)生的Cl2經(jīng)過(guò)d后進(jìn)入三頸燒瓶,請(qǐng)?jiān)赿的虛線框內(nèi)畫(huà)出所需實(shí)驗(yàn)裝置圖,并標(biāo)出試劑.
(5)試驗(yàn)結(jié)束后,將三頸燒瓶中混合物分離開(kāi)的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾;(已知SCl2的沸點(diǎn)為50℃)若反應(yīng)中消耗的Cl2的體積為896ml(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況,SO2足量),最后得到純凈的SOCl24.76g,則SOCl2的產(chǎn)率為50% (保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇.查閱資料得知一條合成路線:
CH3CH=CH2+CO+H2→CH3CH2CH2CHO $→_{Vl,△}^{H_{2}}$CH3CH2CH2CH2OH
CO的制備原理:HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H2O,并設(shè)計(jì)出原料氣的制備裝置(如圖) 
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇,從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯.寫(xiě)
出化學(xué)方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、(CH32CHOH $\stackrel{催化劑}{→}$CH2=CHCH3↑+H2O;
(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a和b的作用分別是恒壓、防倒吸;C和d中加入的試劑分別是NaOH溶液、濃H2SO4;
(3)制丙烯時(shí),還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗(yàn)這四種氣體,混合氣體通過(guò)試劑的順序是④⑤①②③(或④⑤①③②);
①飽和Na2SO3溶液②酸性KMnO4溶液③石灰水④無(wú)水CuSO4⑤品紅溶液
(4)合成正丁醛的反應(yīng)為正向放熱的可逆反應(yīng),為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,你認(rèn)為應(yīng)
該采用的適宜反應(yīng)條件是b;
a.低溫、高壓、催化劑            b.適當(dāng)?shù)臏囟、高壓、催化?br />c.常溫、常壓、催化劑            d.適當(dāng)?shù)臏囟、常壓、催化?br />(5)正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品.為純化1-丁醇,該小組查閱文獻(xiàn)得知:①R-CHO+NaHSO3(飽和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸點(diǎn):乙醚34℃,1-丁醇 118℃,并設(shè)計(jì)出如下提純路線:
粗品$→_{操作1}^{試劑1}$濾液$→_{操作2分液}^{乙醚}$有機(jī)層$→_{過(guò)濾}^{干燥劑}$1-丁醇、乙醚$\stackrel{操作3}{→}$純品
試劑1為飽和NaHSO3溶液,操作1為過(guò)濾,操作2為萃取,操作3為蒸餾.

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