【題目】亞氯酸鈉常用作漂白劑。某化學(xué)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備亞氯酸鈉,并進(jìn)行雜質(zhì)分析。

實(shí)驗(yàn)I 按圖裝置制備NaC1O2晶體

已知:①C1O2為黃綠色氣體,極易與水反應(yīng)。

NaC1O2飽和溶液在低于38℃時析出NaC1O2·3H2O晶體,高于38℃時析出NaC1O2晶體,溫度高于60℃時NaC1O2分解生成NaC1O3NaCl。

(1)裝置Ab儀器的名稱是____a中能否用稀硫酸代替濃硫酸____(填不能),原因是____

2A中生成C1O2的化學(xué)反應(yīng)方程式為____

3C中生成NaC1O2H2O2的作用是____;為獲得更多的NaC1O2,需在C處添加裝置進(jìn)行改進(jìn),措施為____。

4)反應(yīng)后,經(jīng)下列步驟可從C裝置的溶液中獲得NaC1O2晶體,請補(bǔ)充完善。

i.55℃時蒸發(fā)結(jié)晶 ii.__________ ii.40℃熱水洗滌 iv.低于60℃干燥,得到成品

實(shí)驗(yàn)Ⅱ 樣品雜質(zhì)分析

5)上述實(shí)驗(yàn)中制得的NaC1O2晶體中還可能含有少量中學(xué)常見的含硫鈉鹽,其化學(xué)式為____,實(shí)驗(yàn)中可減少該雜質(zhì)產(chǎn)生的操作(或方法)是____(寫一條)。

【答案】蒸餾燒瓶 不能 ClO2極易與稀硫酸中的水反應(yīng),影響NaC1O2產(chǎn)率 2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O 作還原劑 C裝置放置于水浴中進(jìn)行反應(yīng),控制溫度在38℃~60℃ 趁熱過濾(或38℃以上過濾) Na2SO4 控制濃硫酸滴速(或緩慢滴加濃硫酸或混合固體混合物時加入過量的NaC1O3等)

【解析】

裝置A中制備得到ClO2,所以A中反應(yīng)為NaClO3Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2Na2SO4,二氧化氯和氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO2,A中可能發(fā)生Na2SO3+ H2SO4(濃)= Na2SO4+SO2+H2O,產(chǎn)生的SO2被帶入C中與NaOH反應(yīng)生成Na2SO3,Na2SO3H2O2反應(yīng)生成Na2SO4,由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3NaCl;裝置B的作用是安全瓶,有防倒吸作用,從裝置C的溶液獲得NaClO2晶體,需要蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥,裝置D是吸收多余氣體防止污染。據(jù)此解答。

(1)根據(jù)儀器構(gòu)造,裝置Ab儀器的名稱是蒸餾燒瓶;A中反應(yīng)為氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉,本身被還原為二氧化氯。由信息可知,C1O2極易與水反應(yīng),所以a中不能用稀硫酸代替濃硫酸,防止ClO2與稀硫酸中的水反應(yīng),影響NaC1O2產(chǎn)率。

故答案為:蒸餾燒瓶;不能;ClO2極易與稀硫酸中的水反應(yīng),影響NaC1O2產(chǎn)率;

2A中氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉,本身被還原為二氧化氯,反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O
故答案為:2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O;

3C中二氧化氯和氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO2,氯元素化合價從+4價降到+3價,二氧化氯被還原,所以C中生成NaC1O2H2O2的作用是作還原劑;

由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3NaCl,所以為獲得更多的NaC1O2,將C裝置放置于水浴中進(jìn)行反應(yīng),控制溫度在38℃~60℃。

故答案為:作還原劑;將C裝置放置于水浴中進(jìn)行反應(yīng),控制溫度在38℃~60℃;

4)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法,為防止析出晶體NaClO23H2O,應(yīng)趁熱過濾,由題目信息可知,應(yīng)控制溫度38℃~60℃進(jìn)行洗滌,低于60℃干燥,所缺步驟為趁熱過濾(或38℃以上過濾)。

故答案為:趁熱過濾(或38℃以上過濾);

5A中可能發(fā)生Na2SO3+ H2SO4(濃)= Na2SO4+SO2+H2O,產(chǎn)生的SO2被帶入C中與NaOH反應(yīng)生成Na2SO3,Na2SO3H2O2反應(yīng)生成Na2SO4,所以制得的NaC1O2晶體中混有Na2SO4;為減少Na2SO4產(chǎn)生,應(yīng)盡量減少生成SO2,采取的操作可以是控制濃硫酸滴速(或緩慢滴加濃硫酸或混合固體混合物時加入過量的NaC1O3等)。

故答案為:Na2SO4;控制濃硫酸滴速(或緩慢滴加濃硫酸或混合固體混合物時加入過量的NaC1O3等)。

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】某配位化合物為深藍(lán)色晶體,由原子序數(shù)由小到大的A,B,C,D,E五種元素組成,其原子個數(shù)比為14∶4∶5∶1∶1。其中C,D同主族且原子序數(shù)D為C的2倍,E元素的外圍電子排布式為(n-1)dn+6ns1,試回答下列問題:

(1)元素B,C,D的第一電離能由大到小排列順序?yàn)?/span>________(用元素符號表示)。

(2)D元素基態(tài)原子的最外層電子排布圖為________。

(3)該配位化合物的化學(xué)式為________,配體的中心原子的雜化方式為________。

(4)C元素可與A元素形成兩種常見的化合物,其原子個數(shù)比分別為1∶1和1∶2,兩種化合物可以任意比互溶,解釋其主要原因?yàn)?/span>_______________。

(5)A元素與B元素可形成分子式為B2A2的某化合物,該化合物的分子具有平面結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)式為________,分子中含有________個σ鍵,________個π鍵。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃將濃度均為0.1 mol/LHA溶液和BOH溶液按體積分別為VaVb混合,保持Va+Vb=100 mL,且生成的BA可溶于水。已知Va、Vb與混合液pH關(guān)系如圖。下列說法錯誤的是

A. 曲線II表示HA溶液體積

B. x點(diǎn)存在c(A-)+c(OH-)=c(B+)+c(H+)

C. 電離平衡常數(shù)K(HA)>K(BOH)

D. z點(diǎn)溶液加入NaOH,水的電離程度減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙醇是生活中常見的有機(jī)物,能進(jìn)行如下圖所示的多種反應(yīng),AC都是有機(jī)物。

寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:

______________________;

_________________________;

___________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

氮的化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。

1)氮化鎵(GaN)是新型的半導(dǎo)體材料;鶓B(tài)氮原子的核外電子排布圖為____;基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有____種不同能量的電子。

2)乙二氨的結(jié)構(gòu)簡式為(H2N-CH2-CH2-NH2,簡寫為en)。

分子中氮原子軌道雜化類型為____

乙二氨可與銅離子形成配合離子[Cu(en)2]2+,其中提供孤電子對的原子是____,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為____;

乙二氨易溶于水的主要原因是____

3)氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異、潛力巨大的新型材料,主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼(如圖1)和六方氮化硼(如圖2),前者類似于金剛石,后者與石墨相似。

1中氮原子的配位數(shù)為____,離硼原子最近且等距離的硼原子有____個;

已知六方氮化硼同層中BN之間的距離為acm,密度為dgcm-3,則相鄰層與層之間的距離為____pm(列出表達(dá)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]

A(C3H6)是基本有機(jī)化工原料,由A制備聚合物C合成路線如圖所示(部分條件略去)。

已知:

1A的名稱是____B中含氧官能團(tuán)名稱是____。

2C的結(jié)構(gòu)簡式____D-E的反應(yīng)類型為____。

3E-F的化學(xué)方程式為____。

4B的同分異構(gòu)體中,與B具有相同官能團(tuán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其中核磁共振氫譜上顯示3組峰,且峰面積之比為6:1:1的是____(寫出結(jié)構(gòu)簡式)。

5)等物質(zhì)的量的分別與足量NaOHNaHCO3反應(yīng),消耗NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為____;檢驗(yàn)其中一種官能團(tuán)的方法是____(寫出官能團(tuán)名稱、對應(yīng)試劑及現(xiàn)象)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);正反應(yīng)放熱。某研究小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是:

A. 圖I研究的是t0時刻增大O2的濃度對反應(yīng)速率的影響

B. 圖II研究的是t0時刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響

C. 圖III研究的是催化劑對平衡的影響,且甲的催化效率比乙高

D. 圖III研究的是溫度對化學(xué)平衡的影響,且甲的溫度較高

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于硝酸的說法中正確的是(

A.硝酸電離出的H+,能被Zn還原成H2

B.常溫下,向濃HNO3中投入Fe片,會產(chǎn)生大量的紅棕色氣體

C.向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4,可在管口觀察到紅棕色氣體

D.過量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液,溶液呈紅色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用納米Fe/Ni復(fù)合材料能去除污染水體的NO3,Ni不參與反應(yīng)。離子在材料表面的活性位點(diǎn)吸附后發(fā)生反應(yīng),活性位點(diǎn)被其他附著物占據(jù)會導(dǎo)致速率減慢(NH4+無法占據(jù)活性位點(diǎn))。反應(yīng)過程如圖所示:

1)酸性環(huán)境中,納米Fe/Ni去除NO3分兩步,將步驟ii補(bǔ)充完整:

.NO3+Fe+2H+=NO2+Fe2++H2O

ⅱ.□ + +H+=Fe2++ + ______

2)初始pH=2.0的廢液反應(yīng)15min后,出現(xiàn)大量白色絮狀物,過濾后很快變成紅褐色,結(jié)合化學(xué)用語解釋整個變化過程的原因_________。

3)水體初始pH會影響反應(yīng)速率,不同pH的硝酸鹽溶液與納米Fe/Ni反應(yīng)時,溶液中隨時間的變化如圖1所示。(注:c0(NO3)為初始時NO3的濃度。)

①為達(dá)到最高去除率,應(yīng)調(diào)水體的初始pH=______。

t<15min,pH=2.0的溶液反應(yīng)速率最快,t>15min,其反應(yīng)速率迅速降低,原因分別是_______。

4)總氮量指溶液中自由移動的所有含氮微粒濃度之和,納米Fe/Ni處理某濃度硝酸鹽溶液時,隨時間的變化如圖2所示。40min時總氮量較初始時下降,可能的原因是_____。

5)利用電解無害化處理水體中的NO3,最終生成N2逸出。其裝置及轉(zhuǎn)化圖如圖所示:

①陰極的電極反應(yīng)式為___________。

②生成N2的離子方程式為_________。

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