【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化;卮鹣铝袉栴}:
(1)Na2S2O4在潮濕空氣中氧化,生成的兩種常見酸式鹽是___(填化學式)。
(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示:
①工業(yè)上常將鋅塊進行預處理得到鋅粉-水懸濁液,其目的是__。
②步驟Ⅰ中發(fā)生反應的化學方程式為__。
③在步驟Ⅲ中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點是__,“后續(xù)處理”最終要加入少量的Na2CO3固體,其原因是__。
(3)目前,我國普遍采用甲酸鈉法生產連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙醇水溶液中,然后通入SO2發(fā)生反應,有CO2氣體放出,總反應的離子方程式是___。
(4)有人設計了圖示方法同時制備連二亞硫酸鈉和過二硫酸鈉(Na2S2O8),并獲得中國專利。電解過程中,陰極室生成Na2S2O4,a極的電極反應式為__,通過陽離子交換膜的離子主要是Na+,其遷移方向是__(填“a到b”或“b到a”)。
【答案】NaHSO3和NaHSO4 增大鋅粒的表面積,加快化學反應速率 Zn+2SO2=ZnS2O4 減少Na2S2O4的溶解損失,易于干燥 Na2CO3為堿性物質,“保險粉”在堿性介質中較穩(wěn)定 HCOO-+OH-+2SO2=S2O42-+CO2+H2O 2SO42--2e-=S2O82- a到b
【解析】
(1)Na2S2O4中S顯+4價,在潮濕空氣中氧化,S轉化為+6價,則生成的兩種常見酸式鹽應為硫酸和亞硫酸的酸式鹽。
(2)①將鋅塊進行預處理得到鋅粉-水懸濁液,可以增大其與SO2的接觸面積。
②步驟Ⅰ中,鋅與SO2在水溶液中發(fā)生反應,生成ZnS2O4。
③Na2S2O4固體易溶于水,難溶于乙醇,用乙醇洗滌,從溶解和干燥兩個方面尋找原因;Na2S2O4在堿性介質中較穩(wěn)定,Na2CO3固體可提供堿性環(huán)境。
(3)HCOONa、燒堿、SO2發(fā)生反應,生成Na2S2O4、CO2等,由此可寫出反應的離子方程式。
(4)a極的電解質為SO42-,由題意知,它將轉化為S2O82-,由此可得出電極反應式;通過陽離子交換膜的離子主要是Na+,從電荷守恒出發(fā)可確定其遷移方向。
(1)Na2S2O4中S顯+4價,在潮濕空氣中被氧化,S部分轉化為+6價,則生成的兩種常見酸式鹽為NaHSO3和NaHSO4。答案為:NaHSO3和NaHSO4;
(2)①鋅粉-水懸濁液與SO2的接觸面積比鋅粉與SO2的接觸面積大,反應速率快。答案為:增大鋅粒的表面積,加快化學反應速率;
②步驟Ⅰ中,鋅與SO2在水溶液中發(fā)生反應,生成ZnS2O4,反應的化學方程式為Zn+2SO2=ZnS2O4。答案為:Zn+2SO2=ZnS2O4;
③Na2S2O4固體易溶于水,難溶于乙醇,用乙醇洗滌,既可減少溶解損失,又易于干燥;Na2S2O4在堿性介質中較穩(wěn)定,Na2CO3固體可提供堿性環(huán)境,增強“保險粉”的穩(wěn)定性。答案為:減少Na2S2O4的溶解損失,易于干燥;Na2CO3為堿性物質,“保險粉”在堿性介質中較穩(wěn)定;
(3)HCOONa、燒堿、SO2發(fā)生反應,生成Na2S2O4、CO2等,反應的離子方程式為HCOO-+OH-+2SO2=S2O42-+CO2+H2O。答案為:HCOO-+OH-+2SO2=S2O42-+CO2+H2O;
(4)a極的電解質為SO42-,由題意知,它將轉化為S2O82-,電極反應式為2SO42--2e-=S2O82-;通過陽離子交換膜的離子主要是Na+,電極反應發(fā)生后,陽極Na+富余,它應向陰極遷移,所以Na+的遷移方向是由a到b。答案為:2SO42--2e-=S2O82-;a到b。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】苯甲醛是一種重要的化工原料,某小組同學利用如圖所示實驗裝置(夾持裝置已略去)制備苯甲醛。
已知有機物的相關數(shù)據(jù)如下表所示:
有機物 | 沸點℃ | 密度為g/cm3 | 相對分子質量 | 溶解性 |
苯甲醛 | 178.1 | 1.04 | 106 | 微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴 |
苯甲醇 | 205.7 | 1.04 | 108 | 微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴 |
二氯甲烷 | 39.8 | 1.33 | 難溶于水,易溶于有機溶劑 |
實驗步驟:
①向容積為500mL的三頸燒瓶加入90.0mL質量分數(shù)為5%的次氯酸鈉溶液(稍過量),調節(jié)溶液的pH為9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不斷攪拌。
②充分反應后,用二氯甲烷萃取水相3次,并將有機相合并。
③向所得有機相中加入無水硫酸鎂,過濾,得到有機混合物。
④蒸餾有機混合物,得到2.08g苯甲醛產品。
請回答下列問題:
(1)儀器b的名稱為______,攪拌器的作用是______。
(2)苯甲醇與NaClO反應的化學方程式為_______。
(3)步驟①中,投料時,次氯酸鈉不能過量太多,原因是____;步驟③中加入無水硫酸鎂,若省略該操作, 可能造成的后果是______。
(4)步驟②中,應選用的實驗裝置是___(填序號),該操作中分離出有機相的具體操作方法是___。
(5)步驟④中,蒸餾溫度應控制在_______左右。
(6)本實驗中,苯甲醛的產率為________(保留到小數(shù)點后一位)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖甲是一種在微生物作用下將廢水中的尿素CO(NH2)2轉化為環(huán)境友好物質,實現(xiàn)化學能轉化為電能的裝置,并利用甲、乙兩裝置實現(xiàn)在鐵上鍍銅。下列說法中不正確的是
A. 乙裝置中溶液顏色不變
B. 銅電極應與Y相連接
C. M電極反應式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
D. 當N電極消耗0.25 mol氣體時,銅電極質量減少16g
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】環(huán)與環(huán)之間共用兩個或多個碳原子的多環(huán)烷烴稱為橋環(huán)烷烴,其中二環(huán)[1.1.0]丁烷 ( )是其中一種。下列關于該化合物的說法正確的是
A. 與C3H4是同系物
B. 一氯代物只有一種
C. 與環(huán)丁烯互為同分異構體
D. 所有碳原子可能都處于同一平面
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【題目】25℃時,在20 mL 0.1 mol·L-1一元弱酸HA溶液中滴加0. 1 mol· L-1 NaOH溶液,溶液中1g[c(A-)/c(HA)]與pH關系如圖所示。下列說法正確的是
A. A點對應溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B. 25℃時,HA酸的電離常數(shù)為1. 0× 10-5.3
C. B點對應的NaOH溶液體積為10 mL
D. 對C點溶液加熱(不考慮揮發(fā)),則c(A-)/[c(HA)c(OH-)]一定增大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】近年來食品安全問題成為社會各界日益關注的焦點話題.香港地區(qū)食環(huán)署食物安全中心曾對十五個桂花魚樣本進行化驗,結果發(fā)現(xiàn)十一個樣本中含有孔雀石綠。孔雀石綠是化工產品,具有較高毒性,高殘留,且長期服用后,容易致癌、致畸,對人體有害。其結構簡式如圖所示。下列關于孔雀石綠的說法正確的是( )
A.孔雀石綠的分子式為C23H25N2
B.1mol孔雀石綠在一定條件下最多可與6molH2發(fā)生加成反應
C.孔雀石綠屬于芳香烴
D.孔雀石綠苯環(huán)上的一氯取代物有5種
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學課外小組用圖裝置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再將混合液慢慢滴入反應器A(A下端活塞關閉)中。
(1)寫出A中反應的化學方程式_______________。
(2)觀察到A中的現(xiàn)象是_____________________。
(3)實驗結束時,打開A下端的活塞,讓反應液流入B中,充分振蕩,目的是________,寫出有關的化學方程式______________________________。
(4)C中盛放CCl4的作用是________________。
(5)能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應,而不是加成反應,可向試管D中加入AgNO3溶液,若產生淡黃色沉淀,則能證明。另一種驗證的方法是向試管D中加入_______,現(xiàn)象是________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法中,能說明化學平衡一定向正反應方向移動的是( 。
A. N2O4(g)2NO2(g),改變某一條件后,氣體顏色加深
B. H2(g)+I2(g)2HI(g),單位時間內消耗H2和HI的物質的量之比大于1:2
C. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),改變某一條件后,NH3的體積分數(shù)增加
D. 2SO2(g) +O2(g)2SO3(g),恒溫恒壓條件下,充入He
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氯氣是一種清潔、高效新能源, 也是重要的化工原料。
(1)通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理為:
SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) H1=-151kJmol-1
2HI(aq)=H2(g)+I2(s) H2=+110kJmol-1
H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l) H3=+61kJmol-1
(熱化學硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)產氫氣、硫磺系統(tǒng))
通過計算可知,該系統(tǒng)制氫的熱化學方程式為___________。
(2)工業(yè)上利用CO和H2合成清潔能源CH3OH,其反應為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH= -116 kJ·mol-1。如圖表示CO的平衡轉化率(α)隨溫度和壓強變化的示意圖:
①X 表示的是______ (填“溫度”或“壓強”) ,理由是_________;Y1______Y2 (填“<”、“ >”或“=”)
②在2L恒容密閉容器中充入2 mol CO 和4 mol H2,一定條件下經過10 min 達到平衡狀態(tài)c 點處。在該條件下,從開始至達到平衡狀態(tài)v(CH3OH) =______ molL-1min -1,平衡常數(shù)K=________(填最簡分數(shù))。平衡常數(shù)Ka、Kb、Kc的大小關系是______
③下列措施既能增大反應速率又能提高反應物轉化率的是______ (填字母)。
A. 使用催化劑 B. 及時分離CH3OH C.升高溫度 D.增大壓強
(3) 已知燃料電池的比能最與單位質量燃料物質失去的電子數(shù)成正比。理論上H2、CH4、CH3OH的堿性電池的比能量由大到小的順序為_________。
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