分析 由制備實(shí)驗(yàn)流程可知,固體溶解后與酸混合,在發(fā)生器內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4,在吸收塔內(nèi)發(fā)生2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑,NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出產(chǎn)品NaClO2•3H2O,
(1)ClO2發(fā)生器中NaClO3與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4;由信息②可知,純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全.據(jù)此解答;
(2)根據(jù)題目信息并運(yùn)用氧化還原反應(yīng)理論判斷反應(yīng)物、生成物;根據(jù)流程信息可知,吸收塔內(nèi)生成NaClO2,一定有ClO2→NaClO2,化合價(jià)降低,被還原;則H2O2必定被氧化,有氧氣產(chǎn)生,據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式;溫度過(guò)高,H2O2容易分解;
(3)還原性要適中.還原性太強(qiáng),會(huì)將ClO2還原為更低價(jià)態(tài)產(chǎn)物,影響NaClO2生產(chǎn);方便后續(xù)分離提純,加入試劑不能干擾后續(xù)生產(chǎn),Na2O2溶于水相當(dāng)于H2O2;
(4)從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體,只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法,通過(guò)過(guò)濾得到粗晶體,得到的粗晶體經(jīng)過(guò)重結(jié)晶可得到純度更高的晶體;
(5)①因?yàn)槭怯肗a2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),反應(yīng)是I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,I2與指示劑淀粉產(chǎn)生藍(lán)色,故終點(diǎn)是滴加最后一滴液體時(shí)溶液由藍(lán)色變成無(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;
②由反應(yīng)中的I元素守恒可知:ClO2-~2I2~4 S2O32-,25.00mL待測(cè)溶液中n(NaClO2)=$\frac{1}{4}$×cV×10-3mol,m(NaClO2)=$\frac{1}{4}$×90.5cV×10-3g;樣品mg配成250mL待測(cè)溶液中的NaClO2質(zhì)量擴(kuò)大10倍,計(jì)算得到NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答 解:(1)ClO2發(fā)生器中NaClO3與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4,其反應(yīng)的離子方程式為:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-;
由信息②可知,純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全.發(fā)生器中鼓入空氣的作用應(yīng)是稀釋ClO2以防止爆炸,
故答案為:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-;c;
(2)根據(jù)流程信息可知,吸收塔內(nèi)生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合價(jià)降低,被還原;則H2O2必定被氧化,有氧氣產(chǎn)生,反應(yīng)方程式為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑;
H2O2不穩(wěn)定,溫度過(guò)高,H2O2容易分解,吸收塔的溫度不能超過(guò)20℃,其目的是防止H2O2分解,
故答案為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑;防止H2O2分解;
(3)還原性要適中.還原性太強(qiáng),會(huì)將ClO2還原為更低價(jià)態(tài)產(chǎn)物,影響NaClO2生產(chǎn);方便后續(xù)分離提純,加入試劑不能干擾后續(xù)生產(chǎn),Na2O2溶于水相當(dāng)于H2O2;Na2S、FeCl2還原性較強(qiáng),而生成物與NaClO2分離比較困難,
故答案為:a;
(4)從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體,只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法,通過(guò)過(guò)濾得到粗晶體,
故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾;
(5)①因?yàn)槭怯肗a2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),反應(yīng)是I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,I2與指示劑淀粉產(chǎn)生藍(lán)色,故終點(diǎn)是滴加最后一滴液體時(shí)溶液由藍(lán)色變成無(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;
故答案為:滴加最后一滴液體時(shí)溶液由藍(lán)色變成無(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;
②由反應(yīng)中的I元素守恒可知:ClO2-~2I2~4 S2O32-,25.00mL待測(cè)溶液中n(NaClO2)=$\frac{1}{4}$×cV×10-3mol,m(NaClO2)=$\frac{1}{4}$×90.5cV×10-3g;樣品mg配成250mL待測(cè)溶液中的NaClO2質(zhì)量擴(kuò)大10倍,故樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{1}{4}×90.5cV×1{0}^{-2}g}{mg}$×100%=$\frac{22.625cV}{m}$%,
故答案為:$\frac{22.625cV}{m}$%.
點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn),為高頻考點(diǎn),把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離及關(guān)系式計(jì)算為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用,題目難度不大.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221 kJ•mol-1,則可知C的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為110.5 kJ•mol-1 | |
B. | 在101KPa下氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H=-285.5 kJ•mol-1,則水分解的熱化學(xué)方程式:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+285.5 kJ•mol-1 | |
C. | 稀硫酸與0.1 mol/LNaOH溶液反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1 | |
D. | 密閉容器中,9.6 g硫粉與11.2 g鐵粉混合加熱生成硫化亞鐵17.6 g時(shí),放出19.12 kJ熱量.則Fe(s)+S(g)=FeS(s)△H=-95.6 kJ•mol-1 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
第一次 | 第二次 | 第三次 | |
體積(mL) | 16.10mL | 16.60mL | 15.90mL |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
開(kāi)始沉淀pH | 3.4 | 1.8 | 7.5 | 7.2 |
完全沉淀pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 取100mL5mol/LH2SO4,加入400mL水 | |
B. | 取200mL5mol/LHCl,加水稀釋至500mL | |
C. | 取200 mL5mol/LH2SO4,加水稀釋至500mL | |
D. | 取100 mL5mol/LHNO3,加水稀釋至500mL |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 通入過(guò)量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Cl-、SO42- | |
B. | 加入少量NaClO溶液:NH4+、Fe2+、H+、SO42-、ClO- | |
C. | 加入過(guò)量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42-、Cl-、ClO-、OH- | |
D. | 加入過(guò)量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42-、OH- |
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