【題目】二氧化氯(ClO2)是黃綠色易溶于水的氣體，熔點(diǎn)－59℃、沸點(diǎn)11℃，但其濃度過高時(shí)易發(fā)生分解，因此常將其制成NaClO2固體便于運(yùn)輸和貯存。回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2：

①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)方程式為__________。

②溶液X中大量存在的溶質(zhì)有__________(填化學(xué)式)。

③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是_________(填標(biāo)號(hào))。

a．水 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水

(2)實(shí)驗(yàn)室中用過氧化氫法將ClO2制備成NaClO2固體，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

①A中發(fā)生的反應(yīng)為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O，儀器A的名稱是_______。

②寫出制備NaClO2固體的化學(xué)方程式：__________。冰水浴冷卻的目的是________。

③空氣流速過快或過慢，均會(huì)降低NaClO2的產(chǎn)率，其原因是______________。

④為了測定NaClO2粗品的純度，取上述粗產(chǎn)品10.0g溶于水配成1L溶液，取出10mL，溶液于錐形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反應(yīng)(NaClO2被還原為Cl-，雜質(zhì)不參加反應(yīng))，加入2～3滴淀粉溶液，用0.20mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定，達(dá)到滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)用去標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL，試計(jì)算NaClO2粗品的純度_______。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

【答案】NH4Cl+2HCl3H2+NCl3 NaCl、NaOH c 三頸(口)燒瓶 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O 減少雙氧水分解或減少ClO2的揮發(fā)或提高ClO2的溶解度 空氣流速過快ClO2反應(yīng)不充分，空氣流速過慢ClO2濃度過高易發(fā)生分解 90.5%

【解析】

(1)由生產(chǎn)流程可知氯化銨在鹽酸溶液中進(jìn)行電解，陰極生成氫氣，陽極生成NCl3，加入NaClO2溶液反應(yīng)生成ClO2、NH3、溶液X，X中含Cl-、OH-，由信息可知，ClO2易溶于水，所以不能利用水溶液吸收，氨氣為堿性氣體，利用性質(zhì)差異分離提純；

(2)氯酸鈉(NaClO3)在酸性條件下與過氧化氫生二氧化氯，ClO2與氫氧化鈉溶液和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2，NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到晶體NaClO23H2O；結(jié)合滴定原理及發(fā)生的反應(yīng)計(jì)算產(chǎn)物的純度。

(1)①氯化銨在鹽酸溶液中進(jìn)行電解，陰極生成氫氣，陽極生成NCl3，發(fā)生反應(yīng)方程式為NH4Cl+2HCl3H2+NCl3；

②加入NaClO2溶液反應(yīng)生成ClO2、NH3、溶液X，X中含Cl-、OH-，則溶質(zhì)為NaCl、NaOH；

③由信息可知，ClO2易溶于水，所以不能利用水或水溶液吸收，氨氣為堿性氣體，可與酸反應(yīng)，則應(yīng)選用濃硫酸除去ClO2中的NH3，答案選c；

(2)①A中發(fā)生的反應(yīng)為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O，儀器A的名稱是三頸(口)燒瓶；

②根據(jù)分析，ClO2與氫氧化鈉溶液和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2，則制備NaClO2固體的化學(xué)方程式：2ClO2+H2O2+2NaOH==2NaClO2+O2↑+2H2O；根據(jù)題中信息，ClO2的熔沸點(diǎn)較低，溫度過高易揮發(fā)，制備NaClO2時(shí)使用雙氧水，雙氧水高溫下易分解，導(dǎo)致產(chǎn)率降低，則冰水浴冷卻的目的是減少雙氧水分解或減少ClO2的揮發(fā)或提高ClO2的溶解度；

③空氣流速過快ClO2反應(yīng)不充分，空氣流速過慢導(dǎo)致ClO2濃度過高易發(fā)生分解；

④含有NaClO2的溶液中加入足量酸化的KI溶液反應(yīng)，NaClO2被還原為Cl-，離子反應(yīng)方程式為：ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O，根據(jù)2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，可得關(guān)系式：ClO2-~2I2~4Na2S2O3，則1L樣品的溶液中n(NaClO2)=×n(Na2S2O3)×=×0.20mol·L-1×0.02L×100=0.1mol，則NaClO2粗品的純度=×100%=90.5%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是（ ）

A. 已知2H2(g)+O2(g) =2 H2O(g) △H=－483.6kJ·mol-1，則氫氣的燃燒熱△H=－241.8 kJ/mol

B. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1；2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2，則△H1>△H2

C. 含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為： NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) △H =－57.4kJ·mol-1

D. CO(g)的燃燒熱是283.0 kJ/mol，則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+566.0 kJ/mol

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)的事實(shí)是

A. 二氧化碳溶于水且能反應(yīng)生成碳酸，二氧化硅不溶于水不能與水反應(yīng)生成硅酸

B. 在高溫下，二氧化硅與碳酸鈉能發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑

C. 二氧化硅的熔點(diǎn)比二氧化碳的熔點(diǎn)高

D. 二氧化碳通入硅酸鈉溶液中，生成白色膠狀沉淀

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】19.2 g Cu加入到100 mL一定濃度的硝酸溶液中，假定兩者恰好完全反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96 L NO和NO2的混合氣體(忽略氣體的溶解及轉(zhuǎn)化)。求：

(1)混合氣體中NO和NO2的體積比。_____________

(2)硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度。__________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。用太陽能電池給磷酸鐵鋰鋰離子電池充電示意圖如圖所示，陽極反應(yīng)式為：LiFePO4－xe－=xLi＋＋Li1－xFePO4。下列敘述正確的是

A.晶體硅能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池屬于原電池

B.該鋰電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：LiC6－xe－=xLi＋＋Li1－xC6

C.放電時(shí)，Li+通過隔膜向鋁箔電極移動(dòng)

D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程中，Fe、C、P元素化合價(jià)均不發(fā)生變化

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某溫度，將2molCO與5 mol H2的混合氣體充入容積為2L的密閉容器中，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。經(jīng)過5min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)轉(zhuǎn)移電子6mol。

（1）0～5min內(nèi)，v(CH3OH)＝____

（2）若保持體積不變，再充入2molCO和1.5molCH3OH，此時(shí)v(正)__v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)，平衡常數(shù)為____。

（3）在題干其他條件不變的情況下，再增加2molCO與5molH2，達(dá)到新平衡時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)與原平衡對比：____。

（4）已知CO與H2在一定條件下也能合成乙醇，0.5mol乙醇液體燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，放出的熱量為617.1kJ/mol，又知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44.2kJ/mol，請寫出乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】目前鋰電池的應(yīng)用日益廣泛，而廢舊鋰電池的回收利用是十分重要的課題�；厥绽脧U舊鋰電池的流程如下：

已知：①鋰電池廢料的主要成分是LiCoO2、鋁、炭黑及其他雜質(zhì)。

②“溶液A”中主要金屬離子是Co2+、Li+，還含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。

請回答：

(1)步驟Ⅰ中鋁溶解的離子方程式為_____；

步驟Ⅲ中LiCoO2固體溶解的化學(xué)方程式為_______；

(2)關(guān)于步驟Ⅱ，下列實(shí)驗(yàn)操作或說法合理的是_________

A．灼燒前，灼燒使用的蒸發(fā)皿洗凈后不需要擦干，然后加入固體X進(jìn)行灼燒

B．灼燒時(shí)需要用玻璃棒不斷攪拌

C．灼燒至恒重是指前后兩次稱量所得質(zhì)量之差不得超過一定的允許誤差，這個(gè)允許誤差一定為0.01g

D．在電解熔融的Al2O3制備金屬鋁時(shí)，通常需加入冰晶石(NaAlF6)以增強(qiáng)其導(dǎo)電性

(3)步驟Ⅳ中除雜時(shí)可加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，實(shí)驗(yàn)表明溶液A中各種金屬離子的沉淀率隨pH的變化如下圖所示，則步驟Ⅳ中可除去的雜質(zhì)離子是_________。

(4)步驟Ⅴ可采用酸堿滴定法測定碳酸鋰的純度。滴定原理如下：碳酸鋰能夠與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋰和二氧化碳，在碳酸鋰未完全反應(yīng)時(shí)，溶液保持中性(pH=7)。反應(yīng)完全后，隨著鹽酸的繼續(xù)滴入，溶液pH下降，以甲基紅—溴甲粉綠為指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定試樣，用消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的量來計(jì)算碳酸鋰的含量。

①配制約0.30molL-1鹽酸溶液不需要用到的儀器有________(填編號(hào))

a.量筒b.電子天平c.漏斗d.燒杯e.容量瓶f.玻璃棒g.膠頭滴管

②用0.3000molL-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，其中正確操作步驟的順序?yàn)?/span>________

a．加入0.1-0.2mL甲基紅—溴甲粉綠作指示劑；

b．煮沸去除CO2，再冷卻到室溫；

c．將試樣置于250mL錐形瓶中，加入20mL水溶解；

d．用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至試液由綠色變成酒紅色；

e．繼續(xù)滴定至酒紅色(滴定突躍區(qū)域)即為終點(diǎn)

③碳酸鋰的純度可用下式計(jì)算：ω=，其中：ω—碳酸鋰試樣的純度；m—碳酸鋰試樣的質(zhì)量(g)；c—鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度(molL-1)V1—試樣滴定時(shí)消耗鹽酸的體積(mL)；V0—滴定空白溶液(指不加試樣進(jìn)行滴定)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸消耗的體積(mL)，0.03694—與1.00mL標(biāo)準(zhǔn)鹽酸(c=1.000molL-1)相當(dāng)?shù)奶妓徜嚨馁|(zhì)量(g)。

滴定空白溶液的目的是_________，上述滴定操作中，缺少“煮沸去除CO2，再冷卻到室溫”這個(gè)步驟，測定結(jié)果將_________(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知在25 ℃、101 kPa 下，11.4 g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出 551.76 kJ 能量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是(　　)

A.C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－551.76 kJ·mol－1

B.C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5517.6 kJ·mol－1

C.C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝5517.6 kJ·mol－1

D.C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－551.76 kJ·mol－1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】二水合草酸亞鐵(FeC2O42H2O)是制備某種鐵鋰電池最常用的原料。國內(nèi)某科研團(tuán)隊(duì)以氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，對二水合草酸亞鐵的受熱分解情況進(jìn)行研究，生成的氣體只含CO、CO2和H2O(g),得到固體質(zhì)量與加熱溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.b點(diǎn)的固體成份為FeC2O4H2O

B.b→c 的方程式為 FeC2O4FeCO3+CO↑

C.從a→d, 生成的CO、CO2的物質(zhì)的量相等

D.加熱至250℃以上，固體質(zhì)量略有增加，可能是因?yàn)?/span>FeO與CO反應(yīng)生成了 Fe3C

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