(14分) 二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點(diǎn)為-59℃,沸點(diǎn)為11.0℃,易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應(yīng)制得。某學(xué)生擬用左下圖所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2。
(1)A中反應(yīng)產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)A必須添加溫度控制裝置,除酒精燈外,還需要的玻璃儀器有燒杯、 ;B也必須添加溫度控制裝置,應(yīng)該是 (選填“冰水浴”或“熱水浴”)裝置。
(3)反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液中在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2·3H2O,在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2。根據(jù)右上圖所示的NaClO2的溶解度曲線,請補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步驟:
① ;② ;③洗滌;④干燥。
(4)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)
行了下列實(shí)驗(yàn):
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00 mL,稀釋成100.00 mL試樣;量取V1 mL試樣加入到錐形瓶中;
步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻;
步驟3:加入淀粉指示劑,用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
(已知2 Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI)
①滴定過程中,至少須進(jìn)行兩次平行測定的原因是 。
②原ClO2溶液的濃度為 g / L(用步驟中的字母代數(shù)式表示)。
(14分)
(1)2KClO3 + H2C2O4 K2 CO3 + CO2↑+ 2ClO2↑+ H2O(2分)
(2)溫度計(jì)(2分) 冰水。2分)
(3)①蒸發(fā)結(jié)晶(2分) ②趁熱過濾(2分)
(4)①減少實(shí)驗(yàn)誤差(1分) ②135cV2/ V1(3分)
【解析】
試題分析:(1)加熱60℃,氯酸鉀和草酸反應(yīng)生成碳酸鉀、二氧化碳、二氧化氯和水,反應(yīng)方
程式為:2KClO3+H2C2O4 = K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O。
(2)要控制溫度必須使用溫度計(jì)測量溫度,二氧化氯的熔點(diǎn)較低,為收集二氧化氯,應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行,所以應(yīng)該采用冰水浴,故答案為:溫度計(jì);冰水浴。
(3)從溶液中制取溶質(zhì),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NaClO2?3H2O,應(yīng)趁熱過濾
(4)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)采用多次實(shí)驗(yàn)的方法,
設(shè)原ClO2溶液的濃度為x,
2ClO2 ~ 5I2 ~ 10Na2S2O3
2mol 10mol
10?2x×V1×10?3/0.1 mol 1×10-3cV2mol
x=2cV2/ V1 mol?L?1=135cV2/ V1 g/L。
考點(diǎn):本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)基本儀器和基本操作、方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省杭州市高三10月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能完成或?qū)嶒?yàn)結(jié)論合理的是
A.證明一瓶紅棕色氣體是溴蒸氣還是二氧化氮,可用濕潤的碘化鉀-淀粉試紙檢驗(yàn),觀察試紙顏色的變化
B.鋁熱劑溶于足量稀鹽酸再滴加KSCN溶液,未出現(xiàn)血紅色,鋁熱劑中一定不含鐵的氧化物
C.測氯水的pH,可用玻璃棒蘸取氯水點(diǎn)在pH試紙上,待其變色后和標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
D.用濃硫酸吸收二氧化硫中混有少量SO3氣體
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省慈溪市、余姚市高三上學(xué)期期中聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
發(fā)現(xiàn)元素周期律的科學(xué)家是
A.愛因斯坦 B.居里夫人 C.門捷列夫 D.侯德榜
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省高三上學(xué)期第二次質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
在下列各溶液中,離子一定能大量共存的是
A.強(qiáng)堿性溶液中: K+、Al3+、Cl-、SO42-
B.由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10-13mol·L-1的溶液中,Na+、K+、Cl-、HCO3-
C.強(qiáng)堿性的溶液中:CO32-、Na+、AlO2-、NO3-
D.酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、I-
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省高三上學(xué)期第二次質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列說法正確的是
A.酸性氧化物都是非金屬氧化物
B.堿性氧化物都是金屬氧化物
C.由同種元素構(gòu)成的物質(zhì)一定屬于純凈物
D.難溶于水的電解質(zhì)一定是弱電解質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省高三上學(xué)期第一次統(tǒng)練化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
海洋中蘊(yùn)藏著豐富資源,對它的開發(fā)利用有利于緩解當(dāng)前資源緊張的困局,工業(yè)上從海水中提取的某些無機(jī)物的簡易流程可以用下圖表示:
下列有關(guān)說法不正確的是
A.氯堿工業(yè)中采用陽離子交換膜電解槽,可以防止氯氣與堿的反應(yīng)
B.第②步中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O不能采用直接在空氣中受熱分解制無水MgCl2
C.第①步常采用往母液中加濃NaOH溶液來獲取Mg(OH)2
D.從第③步到第⑤步的目的是獲得含溴單質(zhì)濃度較高的溶液
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省高三上學(xué)期第一次統(tǒng)練化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
已知NH4CuSO3與足量的1mol·L-1硫酸溶液混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:①有紅色金屬生成;②有刺激性氣味氣體產(chǎn)生;③溶液呈藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說法合理的是
A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了
B.刺激性氣味的氣體是二氧化硫或氨氣
C.該反應(yīng)中NH4CuSO3既是氧化劑又是還原劑
D.該反應(yīng)中硫酸既表現(xiàn)為酸性又表現(xiàn)氧化性
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省高三上學(xué)期期中聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(每空2分,共10分)
研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)經(jīng)過相同時間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示,則該反應(yīng)的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在兩種不同溫度下發(fā)生反應(yīng),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖2所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。
④用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷,該電極反應(yīng)的方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆浙江省高三10月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列說法正確的是
A.石油干餾可得到汽油、煤油等
B.破壞乙烯分子里C=C鍵所需吸收的能量是破壞乙烷分子里C—C鍵能量的兩倍
C.油脂不是高分子化合物,1mol油脂完全皂化生成1mol甘油和3 mol高級脂肪酸
D.和CO2反應(yīng)生成可降解聚合物,該反應(yīng)符合綠色化學(xué)的原則
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