20．ClO2 （二氧化氯）、NaClO2 （亞氯酸鈉）都可用于飲用水的消毒．某小組模擬工業(yè)原理在實(shí)驗(yàn)室用NaClO3制取ClO2氣體，再由ClO2制得NaClO2，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38°C時(shí)析出的晶體是NaClO2•3H2O，高于38°C時(shí)析出晶體是NaClO2，高于60°C時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl．
回答下列問題：
（1）裝置A中產(chǎn)生ClO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O．該實(shí)驗(yàn)必須使NaClO3稍微過量，目的是使Na2SO3完全反應(yīng)，避免生成SO2．
（2）裝置B中制得NaClO2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2．
（3）從裝置B反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為：控制溶液溫度在55°C左右，蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾，用38～55°C的熱水洗滌，將所得結(jié)晶在低于60°C的真空中蒸發(fā)，干燥后得到成品．
（4）裝置D用NaOH溶液吸收多余的ClO2，生成物質(zhì)的量之比為1：1的兩種陰離子，一種為ClO2-，則另一種為ClO3-．
（5）限用以下試劑：稀HNO3、稀H2SO4、K2SO3溶液、BaCl2溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液．裝置B反應(yīng)后溶液中除NaClO2外，還含有少量NaOH、H2O2．證明裝置B反應(yīng)后溶液中的NaClO2具有氧化性的方法是取B中溶液在低于60°C的溫度下加熱一段時(shí)間后，加入稀硫酸酸化，再加入FeCl2溶液和KSCN溶液，溶液變紅證明NaClO2具有氧化性．

分析 實(shí)驗(yàn)室用NaClO3制取ClO2氣體，再由ClO2制得NaClO2，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中發(fā)生2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O，必須使NaClO3稍微過量時(shí)防止生成二氧化硫，B中發(fā)生2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2，由信息高于38°C時(shí)析出晶體是NaClO2，可知溫度在55°C左右，蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到NaClO2，NaClO2具有氧化性時(shí)可氧化亞鐵離子；C作安全瓶，D吸收尾氣，NaOH溶液吸收多余的ClO2，生成物質(zhì)的量之比為1：1的兩種陰離子，一種為ClO2-，由Cl元素的化合價(jià)降低可知，另一種離子中Cl離子化合物為+5價(jià)，以此來解答．

解答 解：（1）裝置A中產(chǎn)生ClO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O，該實(shí)驗(yàn)必須使NaClO3稍微過量，目的是使Na2SO3完全反應(yīng)，避免生成SO2，故答案為：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O；使Na2SO3完全反應(yīng)，避免生成SO2；
（2）裝置B中制得NaClO2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2，故答案為：2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2；
（3）從裝置B反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為：控制溶液溫度在55°C左右，蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾，用38～55°C的熱水洗滌，將所得結(jié)晶在低于60°C的真空中蒸發(fā)，干燥后得到成品，故答案為：趁熱過濾，用38～55°C的熱水洗滌；
（4）NaOH溶液吸收多余的ClO2，生成物質(zhì)的量之比為1：1的兩種陰離子，一種為ClO2-，由Cl元素的化合價(jià)降低可知，另一種離子中Cl離子化合物為+5價(jià)，則另一種離子為ClO3-，故答案為：ClO3-；
（5）證明裝置B反應(yīng)后溶液中的NaClO2具有氧化性的方法是取B中溶液在低于60°C的溫度下加熱一段時(shí)間后，加入稀硫酸酸化，再加入FeCl2溶液和KSCN溶液，溶液變紅證明NaClO2具有氧化性，故答案為：取B中溶液在低于60°C的溫度下加熱一段時(shí)間后，加入稀硫酸酸化，再加入FeCl2溶液和KSCN溶液，溶液變紅證明NaClO2具有氧化性．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)原理、混合物分離提純?yōu)榻獯鹪擃}的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意氧化還原反應(yīng)及離子檢驗(yàn)的應(yīng)用，題目難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．（1）為了驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，如圖下列裝置既能產(chǎn)生電流又能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖洽冢?br />
（2）鉛蓄電池是常見的化學(xué)電源之一，其充電、放電的總反應(yīng)是：2PbSO4+2H2O$?_{放電}^{充電}$Pb+PbO2+2H2SO4
鉛蓄電池放電時(shí)，鉛（填物質(zhì)化學(xué)式）在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)．若電解液體積為2L（反應(yīng)過程溶液體積變化忽略不計(jì)），放電過程中外電路中轉(zhuǎn)移3mol電子，則硫酸濃度由5mol/L下降到2mol/L．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．分子式為C4H10O且能和鈉反應(yīng)放出氫氣的物質(zhì)的同分異構(gòu)體的數(shù)目為（不考慮立體異構(gòu)體）（　�。�
A．7B．6C．5D．4

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．
（1）工業(yè)上制取Ti的步驟之一是：在高溫時(shí)，將金紅石（TiO2）、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一種可燃性氣體，已知：
①TiO2 （s）+2Cl2（g）=TiCl4（1）+O2（g）；△H=-410.0kJ•mol-1
②CO（g）=C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）；△H=+110.5kJ•mol-1
則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ TiCl4（l）+2CO（g）△H=-631kJ/mol．
（2）利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備二硫化鉭（TaS2）晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：
TaS2（s）+2I2（g）?TaI4（g）+S2（g）△H1＞0  （Ⅰ）；若反應(yīng)（Ⅰ）的平衡常數(shù)K=1，向某恒容且體積為15ml的密閉容器中加入1mol I2 （g）和足量TaS2（s），I2 （g）的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7%．
如圖1所示，反應(yīng)（Ⅰ）在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2 （g），一段時(shí)間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1＜T2（填“＞”“＜”或“=”）．上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是I2．
（3）利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種．
①高溫?zé)岱纸夥ǎ?br />已知：H2S（g）?H2（g）+$\frac{1}{2}$S2（g）；△H2；在恒容密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行H2S分解實(shí)驗(yàn)．以H2S起始濃度均為c mol•L-1測(cè)定H2S的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果如圖2．圖中a為H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線，b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率．△H2＞0（填＞，=或＜）；說明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的進(jìn)間縮短．

②電化學(xué)法：
該法制氫過程的示意圖如圖3．反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H+ $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Fe3++H2↑．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．2016年3月新疆理化技術(shù)研究所首先發(fā)現(xiàn)：在光、堿性CeO2修飾TiO2的復(fù)合納米材料的催化作用下，二氧化碳和水可轉(zhuǎn)化為甲烷和一氧化碳．下列說法不正確的是（　�。�
A．此反應(yīng)可將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．CO2和CH4均含極性共價(jià)鍵
C．產(chǎn)物可能還有O2
D．CO2溶于水呈酸性的原因：CO2+H2O?H2CO3H2CO3?2H++CO32-

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

5．下列說法正確的是（　�。�
A．反應(yīng)A（g）?2B（g）△H，若正反應(yīng)的活化能為Ea kJ/mol，逆反應(yīng)的活化能為Eb kJ/mol，則△H=-（ Ea-Eb）kJ/mol
B．常溫下，pH相同的NaOH溶液和Ba（OH）2溶液中，水的電離程度相同
C．某溫度氯化鈉在水中的溶解度是20 g，該溫度飽和氯化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%
D．將濃度為0.1 mol/L HF溶液加水不斷稀釋過程中，電離平衡常數(shù)Ka（HF）保持不變，$\frac{c（{F}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$始終保持增大

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．短周期元素X、Y、Z、G、M的原子序數(shù)依次增大，X、Z同主族，可形成離子化合物ZX，Y單質(zhì)是空氣的主要成分之一，可形成MY2、MY3兩種分子，G為金屬元素．下列判斷錯(cuò)誤的是（　　）
A．原子半徑：Z＞G＞M＞Y
B．X、M形成的簡單陰離子的還原性：X＞M
C．G與Y形成的化合物一定既能與鹽酸反應(yīng)，又能與燒堿溶液反應(yīng)
D．X、Z分別與Y可形成原子數(shù)為1：1的物質(zhì)

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．聯(lián)苯（結(jié)構(gòu)如圖所示，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)）的二氯代物有（　�。�
A．9種B．12種C．20種D．24種

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

13．一項(xiàng)科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn2O4）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物質(zhì)的量濃度的Cu（NO3）2 和Mn（NO3）2 溶液中加入Na2CO3 溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4．
①M(fèi)n2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）．
②NO3-的空間構(gòu)型是平面三角形（用文字描述）．
（2）在銅錳氧化物的催化下，CO 被氧化為CO2，HCHO 被氧化為CO2 和H2O．
①根據(jù)等電子體原理，CO 分子的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)．
②H2O 分子中O 原子軌道的雜化類型為sp3．
③1mol CO2 中含有的σ鍵數(shù)目為2×6.02×1023個(gè)（或2mol）．
（3）向CuSO4 溶液中加入過量NaOH 溶液可生成[Cu（OH）4]2-．不考慮空間構(gòu)型，[Cu（OH）4]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為．
（4）如圖1為三種不同晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖：

①圖I γ-Fe結(jié)構(gòu)中每個(gè)鐵原子周圍距離最近且相等的鐵原子數(shù)目為12．
②圖II是元素Ni的一種碲（Te）化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，則該化合物的化學(xué)式為NiTe2．
③圖III是一種鎳基合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖．該合金儲(chǔ)氫后，含1mol La的合金可吸附H2的數(shù)目為3mol或3NA．
（5）已知1-丙醇和2-丙醇的結(jié)構(gòu)簡式如下：
1-丙醇：CH3-CH2-CH2-OH
2-丙醇：
圖2是這兩種物質(zhì)的其中一種的核磁共振譜，并且峰面積比分別為1：1：6，請(qǐng)指出具有該核磁共振氫譜的物質(zhì)是2-丙醇 （寫名稱）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案