【題目】Cl2、NaOH、CO(NH2)2 (尿素)SO2為原料可制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3,其主要實(shí)驗(yàn)流程如下:

已知:①Cl2+2OHClO+Cl+H2O是放熱反應(yīng)。

N2H4·H2O沸點(diǎn)約118 ℃,具有強(qiáng)還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2

(1)如圖表示用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取Cl2時(shí),陽極上產(chǎn)生也會產(chǎn)生少量的ClO2的電極反應(yīng)式:________________________________;電解一段時(shí)間,當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體112 mL時(shí),停止電解,則通過陽離子交換膜的陽離子物質(zhì)的量為________mol。

(2)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時(shí),若溫度超過40,Cl2NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3NaCl,其離子方程式為____________________________________;實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是____________________________________。

(3)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如下圖所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40 ℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后,再迅速升溫至110 ℃繼續(xù)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中通過滴液漏斗滴加的溶液是_________________;使用冷凝管的目的是_________________________________。

(4)步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3,欲測定亞硫酸鈉產(chǎn)品的純度設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)確稱取所得亞硫酸鈉樣品m g于燒杯中,加入適量蒸餾水配成100 mL待測溶液。移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中,用c mol·L1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定,至滴定終點(diǎn)。重復(fù)2次,測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值為V mL(假設(shè)雜質(zhì)不反應(yīng))。樣品中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(用含mc、V的代數(shù)式表示)。某同學(xué)設(shè)計(jì)的下列滴定方式中,合理的是________(夾持部分略去)(填字母序號)

【答案】Cl-5e+2H2O===ClO2↑+4H 0.01 3Cl2+6OH5Cl+ClO3+3H2O 緩慢通入Cl2 NaClO堿性溶液 減少水合肼的揮發(fā) 126cV/m% BC

【解析】

(1)ClO2是電解飽和NaCl溶液的產(chǎn)物,因?yàn)閍極通入NaCl飽和溶液,故a為陽極,b為陰極,陽極Cl-失去電子,被氧化,生成CLO2;在陰極2H2O+2e-=H2OH-,生成112mlH2的同時(shí),生成0.01molOH-,為保持溶液中的電荷守恒,則通過陽離子交換膜的陽離子為0.01mol;

(2)若溫度超過40℃,Cl2與NaOH溶液,發(fā)生歧化反應(yīng),生成NaClO3、NaCl和水,因反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以除冰水浴外,還可以采取緩慢通入氯氣的方法控制溫度;

(3)步驟Ⅱ中的反應(yīng)為次氯酸鈉堿性溶液與尿素水溶液反應(yīng)制備水合肼,由于水合肼具有強(qiáng)還原性,能與次氯酸鈉反應(yīng)生成N2,為防止水合肼被氧化,應(yīng)逐滴加入NaClO堿性溶液;NaClO堿性溶液與尿素水溶液在110繼續(xù)反應(yīng),水合肼的沸點(diǎn)為118,使用冷凝管的目的是減少水合肼的揮發(fā);

(4)依據(jù)2MnO4- + 6H+ + 5SO32- =2Mn2+ +5SO42-+3H2O,結(jié)合題中所給的數(shù)據(jù)計(jì)算亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并依試劑性質(zhì)選擇滴定方式;

(1)ClO2是電解飽和NaCl溶液的產(chǎn)物,因?yàn)閍極通入NaCl飽和溶液,故a為陽極,b為陰極,陽極Cl-失去電子,被氧化,生成CLO2;陽極上產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式:Cl-5e+2H2O===ClO2↑+4H;在陰極2H2O+2e-=H2OH-,生成112mlH2的同時(shí),生成0.01molOH-,為保持溶液中的電荷守恒,則通過陽離子交換膜的陽離子為0.01mol;

本題答案為:Cl-5e+2H2O===ClO2↑+4H,0.01。

(2)若溫度超過40℃,Cl2與NaOH溶液,發(fā)生歧化反應(yīng),生成NaClO3、NaCl和水,離子方程式為:3Cl2+6OH5Cl+ClO3+3H2O;由于反應(yīng)是放熱反應(yīng),為了控制溫度,除用冰水浴外,還可以緩慢的通入Cl2以控制溫度;

本題答案為:3Cl2+6OH5Cl+ClO3+3H2O,緩慢的通入Cl2。

(3)步驟Ⅱ中,發(fā)生反應(yīng)為次氯酸鈉堿性溶液與尿素水溶液反應(yīng)制備水合肼,由于水合肼具有強(qiáng)還原性,能與次氯酸鈉反應(yīng)生成N2,為防止水合肼被氧化,應(yīng)逐滴加入NaClO堿性溶液,故通過分液漏斗滴加的是NaClO堿性溶液,NaClO堿性溶液與尿素水溶液在110繼續(xù)反應(yīng),水合肼的沸點(diǎn)為118,使用冷凝管的目的是減少水合肼的揮發(fā);

本題答案為:NaClO堿性溶液 減少水合肼的揮發(fā)。

(4)高錳酸鉀和亞硫酸鈉反應(yīng)的離子方程式為2MnO4- + 6H+ + 5SO32- =2Mn2+ +5SO42-+3H2O,設(shè)mg樣品中含有NaSO3的物質(zhì)的量為x,,則有2:5=4cv:x,,解得x=cvmol,所以NaSO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為= 126cV/m%,因KMnO4顯強(qiáng)氧化性,所以應(yīng)選擇酸式滴定管,Na2CO3是堿性試劑應(yīng)選擇堿式滴定管,所以BC滴定方式合理;

本題答案為:126cV/m%,B C。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】下圖是實(shí)驗(yàn)室對煤進(jìn)行干餾的裝置圖,回答下列問題:

1)指出圖中儀器名稱:c______,d______。

2)儀器d的作用是______,c中液體有____________,其中無機(jī)物里溶有_____,可用_____檢驗(yàn)出來。有機(jī)物可以通過______的方法使其中的重要成分分離出來。

3e處點(diǎn)燃的氣體的主要成分有_______,火焰的顏色為_______

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A.利用糧食釀酒的化學(xué)過程包含:淀粉葡萄糖己醇

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化學(xué)鍵

Si—O

Si—Cl

H—H

H—Cl

Si—Si

Si—C

鍵能/kJ·mol-1

460

360

436

431

176

347

A.+412 kJ·mol-1 B.-412 kJ·mol-1

C.+236 kJ·mol-1 D.-236 kJ·mol-1

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【題目】灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知:

①Sn (s、白)2HCl (aq)SnCl2 (aq)H2 (g);DH1

②Sn (s、灰)2HCl (aq)SnCl2 (aq)H2 (g)DH2

③Sn (s、灰)Sn (s、白);DH3=+2.1 kJ/mol

下列說法正確的是( )

A. DH1DH2

B. 錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在

C. 灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)

D. 錫制器皿長期處于低于13.2 ℃的環(huán)境中,會自行毀壞

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【題目】反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題。

(1)該反應(yīng)是_________反應(yīng)(填“吸熱”、“放熱”)。

(2)反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響?___(填“有”、“無”),原因是_______。

(3)在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1 _______, E2 ______(填“增大”、“減小”、“不變”)。

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【題目】(1)12.4g Na2X含有0.4mol Na+,Na2X的摩爾質(zhì)量為_____,X的相對原子質(zhì)量為_____。

(2)相同狀況下,一定體積的氣態(tài)氫化物H2X的質(zhì)量是等體積NH32倍.則X的相對原子質(zhì)量為_____

(3)0.05mol 的硫酸鈉中含有_____個(gè)氧原子;與_____g NaCl中所含有的Na+數(shù)目相同.

(4)氣態(tài)化合物A的化學(xué)式可以表示為OxFy,已知同溫同壓下10mLA受熱完全分解生成15mLO210mL F2,則A的化學(xué)式為_____

(5)0.5L 0.5mol/L FeCl3溶液中的Cl的物質(zhì)的量濃度為_____。

(6)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84gcm3的某濃硫酸,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_____。

(7)a個(gè)X原子的總質(zhì)量為b g,則X的相對原子質(zhì)量可表示為_____。

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【題目】控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán),CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多,如:

6CO2+6H2OC6H12O6+6O2

CO2+3H2CH3OH+H2O

CO2+CH4CH3COOH

2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O

關(guān)于以上反應(yīng)的說法,不正確的是(  )

A. 反應(yīng)①是最節(jié)能的同時(shí)原子利用率最高

B. 反應(yīng)①是最節(jié)能的,反應(yīng)③的原子利用率最高

C. 在反應(yīng)②中,CO2作為氧化劑

D. 反應(yīng)④得到的產(chǎn)物可以作為生產(chǎn)塑料的原料

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【題目】(1).將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:

溫度/

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

平衡氣體總濃度/

(×10-3mol·L-1)

2.4

3.4

4.8

6.8

9.4

①氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變△H__________0(">""<)

②可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是__________(填字母);

A.2v(NH3)=v(CO2)

B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變

C.密閉容器中混合氣體的密度不變

D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變

③根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)為__________.

(2).已知25℃時(shí),NH3·H2O電離常數(shù)Kb=1.8×10-5,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=1.8×10-11,計(jì)算0.5mol·L-1氨水的pH約為__________(已知lg3≈0.5)。在某MgCl2溶液中加入一定量的某濃度的氨水后,測得混合液的pH=11,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=__________.

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