(1 3分)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的消毒劑,主要用于水、砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是制取亞氯酸鈉的工藝流程:

已知:①NaClO2的溶解度隨著溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出。

②ClO2氣體在中性和堿性溶液中不能穩(wěn)定存在。

回答下列問題:

(1)在無隔膜電解槽中用惰性電極電解一段時(shí)間,陽極電極反應(yīng)方式為 ;生成ClO2氣體的反應(yīng)中所加X酸為 。

(2)吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高的原因?yàn)? ;ClO2吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

(3)從溶液中得到NaClO2·3H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作名稱依次是 ;粗晶體進(jìn)一步提純的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 。

(4)a kg 30% H2O2 理論上可最多制得 kg NaClO2 ·3H 2O

(13分)

(1)Cl+6OH—6e=ClO3+3H2O (2分) 硫酸(1分)

(2)防止H2O2分解 (1分) 2ClO2+H2O2+2OH=2ClO2-+O2↑+2H2O(2分)

(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 (3分) 重結(jié)晶 (1分)

(4)2.55a(3分)

【解析】

試題分析:(1)在無隔膜電解槽中用惰性電極電解NaCl溶液,生成NaClO3,所以陽極反應(yīng)電極方程式為:Cl+6OH—6e=ClO3+3H2O;NaClO3具有強(qiáng)氧化性,所以X不能用鹽酸,應(yīng)該為硫酸。

(2)H2O2受熱易分解,所以吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高的原因?yàn)椋悍乐笻2O2分解;根據(jù)化學(xué)流程圖,ClO2吸收塔內(nèi)反應(yīng)物為ClO2、H2O2和NaOH,生成物為NaClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及化合價(jià)的變化氧化產(chǎn)物為O2,根據(jù)元素守恒還應(yīng)生成H2O,配平可得離子方程式:2ClO2+H2O2+2OH=2ClO2-+O2↑+2H2O。

(3)從溶液中得到粗晶體應(yīng)依次進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾操作;粗晶體進(jìn)一步提純應(yīng)進(jìn)行重結(jié)晶。

(4)根據(jù)(3)中的離子方程式可得對(duì)應(yīng)關(guān)系:H2O2 ~ 2NaClO23H2O,

34 289

akg30% m(NaClO23H2O)

可得34:289= akg30%:m(NaClO23H2O),解得m(NaClO23H2O)=2.55a kg。

考點(diǎn):本題考查化學(xué)流程的分析、氧化還原反應(yīng)原理、基本操作、離子方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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下列對(duì)事實(shí)的解釋或由事實(shí)所得結(jié)論中,正確的是

事實(shí)

解釋或結(jié)論

A

常溫下鐵、鋁均不溶于濃硫酸

常溫下鐵、鋁與濃硫酸均不反應(yīng)

B

測定同濃度的Na2CO3溶液的pH小于Na2SiO3溶液的pH

非金屬性比較:C < Si

C

向某溶液中加入2滴KSCN濃液、溶液不顯紅色;再向溶液中加入幾滴新制氯水,容液變?yōu)榧t色

該溶液中可能含有Fe2+

D

用濃、稀HNO3分別完全溶解等質(zhì)量的銅粉,參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量比較:稀硝酸中的<濃硝酸中的

稀硝酸氧化性比濃HNO3強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年河南省高三12月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法錯(cuò)誤的是

A.萃取操作時(shí),選擇有機(jī)萃取劑,溶質(zhì)在萃取劑的溶解度必須比水大

B.分液操作時(shí),分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出

C.蒸餾操作時(shí),應(yīng)使溫度計(jì)水銀球插入混合溶液的液面下

D.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),洗滌燒杯和玻璃棒的溶液必須轉(zhuǎn)入容量瓶中

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年安徽省淮南市高三一模理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(14分)NaHSO3可被過量KIO3氧化,當(dāng)NaHSO3完全消耗時(shí)即有I2析出。某課題組用淀粉作指示劑,通過測定溶液變藍(lán)所用時(shí)間來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。

(1)寫出NaHSO3溶液與過量KIO3溶液反應(yīng)生成I2的離子方程式: 。

(2)調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度和溫度進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),記錄結(jié)果如下:

編號(hào)

0.02mol/LNaHSO3溶液/mL

0.02mol/LKIO3溶液/mL

H2O/mL

反應(yīng)溫度/℃

溶液變藍(lán)的時(shí)間t/s

10

15

a

10

t1

10

40

0

10

t2

10

b

0

20

t3

表中a= ,b= 。

(3)改變反應(yīng)溫度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)③,得到溫度(T)與溶液變藍(lán)所需時(shí)間(t)的關(guān)系如下圖所示(“×××”表示超過50℃后溶液不會(huì)再變藍(lán))。

①在30℃下,若溶液變藍(lán)時(shí),I2的物質(zhì)的量為n mol,則從反應(yīng)開始至溶液變藍(lán),IO3-的平均反應(yīng)

速率 mol·L-1·s-1(寫出表達(dá)式即可,不要化簡)。

②根據(jù)圖像,請(qǐng)你分析溫度低于50℃時(shí),溶液變藍(lán)所需時(shí)間與反應(yīng)溫度的關(guān)系: 。

(4)將NaHSO3溶液與KIO3溶液混合(預(yù)先加入可溶性淀粉為指示劑),用速率檢測儀檢測出起始階段反應(yīng)速率逐漸增大,一段時(shí)間后反應(yīng)速率又逐漸減小。課題組對(duì)起始階段反應(yīng)速率逐漸增大的原因提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二:

假設(shè)一:反應(yīng)生成的I2對(duì)反應(yīng)起催化作用;

假設(shè)二: ;

………………

(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容(反應(yīng)速率可用測速儀測定)。

實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出具體操作過程)

預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年安徽省淮南市高三一模理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

2013年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。已知充電時(shí)電池總反應(yīng)為:LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi,下列敘述正確的是

A.放電時(shí),正極反應(yīng)為xLi++xe-=xLi

B.放電時(shí),a極鋰的化合價(jià)不發(fā)生變化

C.充電時(shí),b極發(fā)生氧化反應(yīng)

D.充電時(shí),溶液中的Li+從b極向a極遷移

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年安徽省合肥市高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿的裝置如圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2,下列有關(guān)說法正確的是(說明:陽離子交換膜只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過)

A.a(chǎn)電極反應(yīng)式為:2H++2e—=H2↑ B.產(chǎn)物丙為硫酸

C.d為陰離子交換膜 D.Na2SO4溶液濃度增大

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年安徽省合肥市高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列物質(zhì)性質(zhì)排列順序正確的是

①熱穩(wěn)定性:H2O>HF>H2S ②還原性:HI>HBr>HCl

③熔沸點(diǎn):AsH3>PH3>NH3 ④酸性:HNO3>H2CO3>HClO

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015四川省攀枝花市高一上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

已知反應(yīng):①Cl2 + 2KBr2KCl+Br2,②KClO3 +6HCl3Cl2+KCl +3H2O,

③2KBrO3 +Cl2Br2 + 2KClO3,下列說法正確的是

A.上述三個(gè)反應(yīng)都屬于置換反應(yīng)

B.反應(yīng)②中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為6∶1

C.氧化性由強(qiáng)到弱順序?yàn)?KBrO3>KClO3>Cl2>Br2

D.反應(yīng)③中若有l(wèi)mol還原劑反應(yīng),則氧化劑得到電子的物質(zhì)的量為2mol

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015江西省德鎮(zhèn)市高二上學(xué)期期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(14分)由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如下圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。

(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是 。(填字母)

A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0

C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0

(2)容積一定,下列情況不能說明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是 。

A.混合氣體的平均平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

B.混合氣體的壓強(qiáng)不變

C.單位時(shí)間內(nèi)生成3mol H—H鍵,同時(shí)生成2 mol H—O鍵

D.混合氣體中c (CO2) : c (H2) = 1 : 3

(3)溫度降低,平衡常數(shù)K (填“增大”、“不變”或“減小”)。

(4)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,測得CO2和CH3OH (g)的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示。從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)為 mol·L-1·min-1, CO2和H2的轉(zhuǎn)化率比是 :

(5)下列措施中能使(4)題中n(CH3OH)/n(CO2)增大的 有 。(填字母)

A.升高溫度

B.加入催化劑

C.將H2O(g)從體系中分離

D.充入He(g),使體系總壓強(qiáng)增大

E.再充入1molCO2和3molH2

(6)若在另一個(gè)密閉容器中充入1molCO2和3molH2,保持壓強(qiáng)不變,并使初始體積與題中容器體積相等,且在相同的溫度下進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)該容器中的CO2的體積百分?jǐn)?shù)________(4)題中的CO2的體積百分?jǐn)?shù)。(“>”或“<”或“=”,下同)

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