15.ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛.某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進行了研究.

(1)儀器B的名稱是分液漏斗.安裝F中導(dǎo)管時,應(yīng)選用圖2中的b.
(2)打開B的活塞,A中發(fā)生:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.
為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜慢(填“快”或“慢”).
(3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2
(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O,在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成
(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示,若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩(wěn)定劑是穩(wěn)定劑Ⅱ,原因是穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度

分析 (1)根據(jù)儀器特征,可知儀器B是分液漏斗;F裝置應(yīng)是Cl2和KI反應(yīng),還需要連接尾氣處理裝置,所以應(yīng)長管進氣,短管出氣;
(2)為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,產(chǎn)生ClO2的速率要慢;
(3)F裝置中發(fā)生Cl2+2KI=2KCl+I2時,碘遇淀粉變藍,而F中溶液的顏色不變,說明Cl2被吸收;
(4)在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,根據(jù)元素守恒可知應(yīng)還有水生成,該反應(yīng)的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O; 在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成;
(5)由圖可知,穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度.

解答 解:(1)根據(jù)儀器特征,可知儀器B是分液漏斗;F裝置應(yīng)是Cl2和KI反應(yīng),還需要連接尾氣處理裝置,所以應(yīng)長管進氣,短管出氣,故選b,
故答案為:分液漏斗;b;
(2)為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,產(chǎn)生ClO2的速率要慢,故滴加稀鹽酸的速度要慢,
故答案為:慢;
(3)F裝置中發(fā)生Cl2+2KI=2KCl+I2時,碘遇淀粉變藍,而F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2,
故答案為:吸收Cl2
(4)在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,根據(jù)元素守恒可知應(yīng)還有水生成,該反應(yīng)的離子方程式為:4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O; 在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成,
故答案為:4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O;驗證是否有ClO2 生成;
(5)由圖可知,穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度,所以穩(wěn)定劑Ⅱ好,
故答案為:穩(wěn)定劑Ⅱ;穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度.

點評 本題以ClO2的制備、吸收、釋放為載體,考查實驗制備方案設(shè)計、基本操作、對裝置及操作的分析評價等,注意根據(jù)問題進行制備流程分析,難度中等.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度最大的是( 。
A.0.8L0.1mol•L-1的KCl溶液B.0.2L0.2mol•L-1的HCl溶液
C.0.3L0.2mol•L-1的MgCl2溶液D.0.5L 0.1mol•L-1的AlCl3溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.亞氯酸鈉(NaClO2)是重要的漂白劑.某小組開展如下實驗,按如圖裝置制取無水NaClO2晶體,回答下列問題:
已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2•3H2O,高于38℃時析出NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl.

(1)裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體,則B中反應(yīng)的方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置D中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 ;
(3)從裝置D反應(yīng)后的溶液中獲得無水NaClO2晶體的操作步驟為:①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④在在低于60℃條件條件下干燥得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl;
(5)測定樣品中NaClO2的純度.測定時進行如下實驗:
準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng):
ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-,將所得混合液稀釋成100mL待測溶液.取25.00mL待測溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c mol•L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點,測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).請計算所稱取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為c•V•10-3mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑,二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):(CH32NNH2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)。á瘢
(1)反應(yīng)(Ⅰ)中氧化劑是N2O4
(2)火箭殘骸中常現(xiàn)紅棕色氣體,原因為:N2O4(g)?2NO2(g)。á颍
當(dāng)溫度升高時,氣體顏色變深,則反應(yīng)(Ⅱ)為吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(3)一定溫度下,反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)椤鱄.現(xiàn)將1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是ad.

若在相同溫度下,上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進行,平衡常數(shù)不變(填“增大”“不變”或“減小”),反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol,則0~3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2O4)=0.1mol/(L•s).
(4)NO2可用氨水吸收生成兩種銨鹽.其反應(yīng)方程式為2NH3•H2O+2NO2═NH4NO3+NH4NO2+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測定.
(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g).
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于表:
溫度(℃)15.020.025.030.035.0
平衡總壓強(kPa)5.78.312.017.124.0
平衡氣體總濃度(×10-3mol/L)2.43.44.86.89.4
①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡的是BC.
A.2v(NH3)=v(CO2
B.密閉容器中總壓強不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變    
D.密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計算25.0℃時的分解平衡常數(shù):1.6×10-8
③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中,在25℃下達到分解平衡.若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加(填“增加”、“減小”或“不變”).
④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變△H>0(填>、<或=).
(2)已知:NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O.該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定上述反應(yīng)速率,得到c(NH2COO-)隨時間變化趨勢如圖所示.

⑤計算25℃時,0~6min上述反應(yīng)中氨基甲酸銨的平均速率0.05mol/(L•min).
⑥根據(jù)圖中信息,如何說明上述反應(yīng)速率隨溫度升高而增大:25℃反應(yīng)物起始濃度較小,但0~6min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15℃大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應(yīng)制得.已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在.
(1)某研究小組設(shè)計了制備Na2S2O3•5H2O裝置和部分操作步驟如下.

Ⅰ.打開K1,關(guān)閉K2,向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸,加熱.
Ⅱ.C中混合液被氣流攪動,反應(yīng)一段時間后,硫粉的量逐漸減少.當(dāng)C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應(yīng),停止加熱.
Ⅲ.過濾C中的混合液.
Ⅳ.將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品.
①Ⅰ中,圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
②Ⅱ中,“當(dāng)C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應(yīng)”的原因是Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在.“停止C中的反應(yīng)”的操作是打開K2,關(guān)閉K1
③Ⅲ中,“過濾”用到的玻璃儀器是(填儀器名稱)漏斗、玻璃棒、燒杯.
④裝置B中盛放的試劑是(填化學(xué)式)NaOH溶液,其作用是在C中的反應(yīng)停止后,吸收A中產(chǎn)生的多余SO2,防止空氣污染.
(2)依據(jù)反應(yīng)2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,可用I2的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定產(chǎn)品的純度.取5.5g產(chǎn)品,配制成100mL溶液.取10mL溶液,以淀粉溶液為指示劑,用濃度為0.050mol/L I2的標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表所示.
編號1234
溶液的體積/mL10.0010.0010.0010.00
消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL19.9919.9817.1320.03
①判斷達到滴定終點的現(xiàn)象是加入最后一滴I2標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液變藍,且半分鐘內(nèi)顏色不改變.
②Na2S2O3•5H2O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)是(計算結(jié)果保留1位小數(shù))90.2%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

7.亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑,探究小組開展如下實驗,回答下列問題:
實驗Ⅰ:制取NaClO2晶體按如圖裝置進行制。

已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2•3H2O,高于38℃時析出NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl.
(1)裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體,則裝置B中反應(yīng)的方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置D中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;反應(yīng)后的溶液中陰離子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外還可能含有的一種陰離子是SO42-;檢驗該離子的方法是取少量反應(yīng)后的溶液,先加足量的鹽酸,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明含有SO42-;
(3)如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl;
實驗Ⅱ:樣品雜質(zhì)分析與純度測定
(4)測定樣品中NaClO2的純度.測定時進行如下實驗:
①準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(已知:ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-);將所得混合液配成250mL待測溶液.
②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中,加幾滴淀粉溶液,用c mol•L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,至滴定終點.重復(fù)2次,測得平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).
達到滴定終點時的現(xiàn)象為滴加最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液時,溶液藍色恰好褪去且半分鐘內(nèi)不復(fù)原,說明到達滴定終點.該樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{226.25cV}{m}$(用含m、c、V的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.化學(xué)學(xué)科中的化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理.請回答下列問題:
(1)已知:FeO(s)+CO(g)?FeO(s)+CO2(g)是煉鐵工業(yè)中一個重要反應(yīng),其溫度與平衡常數(shù)K的關(guān)系如右表:
T(K)9381100
K0.680.40
①該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式是$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$.
②在體積固定的密閉容器中該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后,升高溫度混合氣體的平均相對分子質(zhì)
量減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”)曰該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”).
(2)常溫下,下列溶液的濃度均為0.1mol•L-1,測得溶液pH值如下表:
溶質(zhì)CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONa
pH8.89.711.610.311.111.3
①由表中數(shù)據(jù)分析,上述溶質(zhì)中的陰離子水解程度最小的是CH3COO-(填離子符號).
②由表中數(shù)據(jù)分析,0.01mol•L-1的下列溶液,酸性最弱的是C(填編號).
A、H2CO3 B、HClO C、C6H5OH D、CH3COOH
③向氯水中加入少量的碳酸鈉,可以增加氯水中HClO的濃度.為什么?Cl2+H2O?H++Cl-+HClO和2H++CO32-═CO2↑+H2O,少量的Na2CO3可以消耗H+使上述平衡正向移動,增大HClO的濃度.(請結(jié)合化學(xué)反應(yīng)簡要說明)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,選擇甲基橙作指示劑.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時,左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動錐形瓶,眼睛注視錐形瓶內(nèi)顏色變化.直到因加入一滴鹽酸后,溶液由黃色變?yōu)槌壬,并半分鐘?nèi)不褪色為止.
(2)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是D
A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.讀取鹽酸體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)
(3)若滴定開始和結(jié)束時,酸式滴定管中的液面如圖所示,則起始讀數(shù)為0.10mL,終點讀數(shù)為25.10mL.
(4)某學(xué)生根據(jù)3次實驗分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
滴定次數(shù)待測NaOH溶液的體積/mL0.100 0mol/L鹽酸的體積/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液體積/mL
第一次25.000.1026.1126.01
第二次25.001.5630.3028.74
第三次25.000.3226.3125.99
依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1040 mol/L.(保留四位有效數(shù)字)

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