二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑.
(1)氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法.除雜質(zhì)FeCl3(FeCl2
①用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì).某次除雜操作時(shí),往粗鹽水中先加入過量的
 
(填化學(xué)式),至沉淀不再產(chǎn)生后,再加入過量的Na2CO3和NaOH,充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去.經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定量的SO42-,其原因是
 
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9].
②該法工藝原理示意圖如下.其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2.工藝中可以利用的單質(zhì)有
 
(填化學(xué)式),發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為
 


(2)纖維素還原法制ClO2是一種新方法,其原理是:纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與NaClO3反應(yīng)生成ClO2.完成反應(yīng)的化學(xué)方程式:□
 
+24NaClO3+12H2SO4═□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□
 

(3)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN-氧化為無毒的物質(zhì),自身被還原為Cl-.處理含CN-相同量的電鍍廢水,所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2
 
倍.
考點(diǎn):物質(zhì)分離、提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),氧化還原反應(yīng),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用
專題:
分析:(1)①在除雜的過程中每步加入的試劑必須是過量的,使離子除盡;過量的離子在下一步中必須出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,過量的鋇離子,加入Na2CO3除去.根據(jù)提供的Ksp數(shù)據(jù),在后面加入碳酸鈉時(shí),發(fā)生BaSO4(s)+CO32- (aq)=BaCO3(s)+SO42- (aq);
②電解飽和食鹽水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的單質(zhì)為H2、Cl2,合成HCl,根據(jù)流程圖可知加入物質(zhì)為NaClO3和HCl,生成ClO2;可以寫出方程式,并用化合價(jià)升降法配平得到;
(2)纖維素為多糖,水解最終產(chǎn)物為葡萄糖(C6H12O6),具有還原性,可將NaClO3還原得到ClO2.Cl從+5到+4價(jià),降低1價(jià),葡萄糖(C6H12O6)C均價(jià)為0,到+4價(jià),升高4價(jià),然后配平得到;
(3)每摩爾Cl2得到2mol電子,而每摩爾ClO2得到5mol電子,故為2.5倍.
解答: 解:(1)①加入過量的Na2CO3和NaOH,可分別除去Ca2+、Mg2+,在除雜的過程中每步加入的試劑必須是過量的,使離子除盡;過量的離子在下一步中必須出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,過量的鋇離子,加入Na2CO3除去.BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,當(dāng)溶液中存在大量CO32-時(shí),發(fā)生BaSO4(s)+CO32- (aq)=BaCO3(s)+SO42- (aq),BaSO4(s)會(huì)部分轉(zhuǎn)化為BaCO3(s),
故答案為:BaCl2;BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,當(dāng)溶液中存在大量CO32-時(shí),BaSO4(s)會(huì)部分轉(zhuǎn)化為BaCO3(s);
②電解飽和食鹽水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的單質(zhì)為H2、Cl2,合成HCl,根據(jù)流程圖可知加入物質(zhì)為NaClO3和HCl,生成ClO2;發(fā)生氧化還原反應(yīng),NaClO3被還原生成ClO2,HCl被氧化生成Cl2,同時(shí)生成水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,
故答案為:H2、Cl2;2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;
(2)纖維素為多糖,水解最終產(chǎn)物為葡萄糖(C6H12O6),具有還原性,可將NaClO3還原得到ClO2.Cl從+5到+4價(jià),降低1價(jià),葡萄糖(C6H12O6)C均價(jià)為0,到+4價(jià),升高4價(jià),則配平后的化學(xué)方程式為1 C6H12O6+24 NaClO3+12H2SO4=24 ClO2↑+6 CO2↑+18H2O+12 Na2SO4,
故答案為:1;C6H12O6;24;6;12;Na2SO4
(3)每摩爾Cl2得到2mol電子,而每摩爾ClO2得到5mol電子,則所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的2.5倍,故答案為:2.5.
點(diǎn)評:本題考查混合物分離提純實(shí)驗(yàn),為高頻考點(diǎn),涉及氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念、配平及計(jì)算,化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法(除雜)等相關(guān)知識(shí),題目難度中等,注意把握物質(zhì)的分離、提純操作方法.
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:

金屬在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用.
(1)下列金屬制品中,利用金屬導(dǎo)電性的是
 
(填字母序號(hào)).

(2)鐵制品在沙漠地區(qū)不易銹蝕的原因是
 

(3)工業(yè)上用一氧化碳和赤鐵礦(主要成分為三氧化二鐵)煉鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列關(guān)于第②步和第③步的說法,正確的是( �。�
A、加入H2O2的主要作用是將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+
B、CuSO4?5H2O和Al2(SO43?18H2O均屬于混合物
C、實(shí)驗(yàn)室中過濾時(shí)可直接將濾液倒入有濾紙的漏斗中
D、高錳酸鉀溶液也可以氧化Fe2+,所以第②步中可以用酸性高錳酸鉀溶液代替H2O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如圖所示(部分夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì).

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 

(2)該實(shí)驗(yàn)裝置明顯存在不足之處,改進(jìn)的措施為
 

(3)已知在裝置C中通入一定量的氯氣后,觀察到測得D中有黃紅色的氣體(提示:是一種氯的氧化物).已知C中所得固體含有NaHCO3.現(xiàn)對C中的成分進(jìn)行猜想和探究.
①提出合理假設(shè).
假設(shè)一:存在兩種成分,為NaHCO3、NaCl
假設(shè)二:存在三種成分,為NaHCO3、Na2CO3、NaCl
②設(shè)計(jì)方案并實(shí)驗(yàn).請?jiān)诒砀裰袑懗鰧?shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.
限選試劑和儀器:蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯.
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取C中的少量固體樣品于試管中,滴加足量蒸餾水,然后將所得溶液分別置于A、B試管中.固體物質(zhì)全部完全溶解
步驟2:向A試管中滴加適量BaCl2溶液.a.如果
 


b.如果
 

 
步驟3:
 

 
有白色沉淀生成,C的成分有NaCl
結(jié)論:由步驟3的結(jié)論結(jié)合步驟2中的a,則假設(shè)一成立;由步驟3的結(jié)論結(jié)合步驟2中的b,則假設(shè)二成立.
若C中有0.1molCl2恰好與10.6gNa2CO3反應(yīng),且假設(shè)一成立,由此可推知C中反應(yīng)生成的氯的氧化物為
 
(寫化學(xué)式),寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組為證明在相同條件下,同濃度同體積強(qiáng)弱不同的一元酸與同一種金屬反應(yīng)時(shí),生成氫氣的速率不同,同時(shí)測定該溫度和壓強(qiáng)下的氣體摩爾體積,設(shè)計(jì)組裝了兩套如圖所示的簡易實(shí)驗(yàn)裝置.該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下:
①配制濃度均為1mol?L-1的鹽酸和醋酸溶液;
②在廣口瓶乙中裝水,按圖示連接好裝置,檢查裝置的氣密性;
③量取10.00mL 1mol?L-1的鹽酸和醋酸溶液分別加入兩套裝置的錐形瓶中;
④稱取兩份質(zhì)量均為a g的鎂帶(除去表面氧化膜、表面積相同),并系于銅絲末端
⑤同時(shí)將銅絲向下移動(dòng),使鎂帶浸入酸中至反應(yīng)完全.
⑥反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)到室溫,讀出量筒中水的體積為V mL.
請根據(jù)上述步驟回答下列問題:
(1)用文字表述步驟②中檢查該裝置氣密性的方法:
 

(2)量取10.00mL 1mol?L-1鹽酸和醋酸溶液分別注入錐形瓶中時(shí),所用的儀器是
 
(填下列各項(xiàng)序號(hào)字母)
A.50mL量筒B.10mL量筒C.25mL酸式滴定管D.25mL堿式滴定管
(3)步驟⑤中需記錄的數(shù)據(jù)是
 
;
(4)步驟⑥中,讀取量筒中水的體積時(shí),若丙中液面高于乙中液面,應(yīng)先
 
,再讀數(shù).
(5)上述速率不相等的原因是
 

(6)若水蒸氣的揮發(fā)影響忽略不計(jì),在該溫度和壓強(qiáng)下,氣體摩爾體積為
 
L?mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列分離和提純的方法正確的是( �。�
A、蒸餾法是除去水中雜質(zhì)得到純凈的水的最好方法
B、用過濾的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉膠體
C、用溶解、過濾的方法提純含有少量BaSO4的BaCO3
D、用加熱、蒸發(fā)的方法可以除去粗鹽中的CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

尿黑酸癥是由酪氨酸在人體內(nèi)非正常代謝而產(chǎn)生的一種疾�。野彼峤Y(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列關(guān)于酪氨酸的說法不正確的是( �。�
A、酪氨酸的分子式為C9HllNO3
B、酪氨酸能發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子化合物
C、酪氨酸能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)
D、1mol酪氨酸能和2 molNaHCO3反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

碳及其化合物應(yīng)用廣泛.
I.工業(yè)上利用CO和水在沸石分子篩表面反應(yīng)制氫氣,CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
(1)向 1L恒容密閉容器中注入CO和H2O(g),830°C時(shí),測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表.
t/min012345
n(CO)/mol0.2000.1600.1250.0990.0800.080
n(H2O)/mol0.3000.2600.2250.1990.1800.180
則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

(2)相同條件下,向 1L恒容密閉容器中,同時(shí)注入1molCO、1molH2O(g)、2molCO2和2molH2,此時(shí)v(正)
 
 v(逆)(填“>”“=”或“<”);
II.已知:CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H1=-141kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-484kJ?mol-1
CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H3=-726kJ?mol-1
(3)利用CO、H2化合制得液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為
 

Ⅲ.一種新型氫氧燃料電池工作原理如圖所示.
(4)寫出電極A的電極反應(yīng)式
 
放電過程中,溶液中的CO32-將移向電極
 
(填A(yù)或B)
(5)以上述電池電解飽和食鹽水,若生成0.2mol Cl2,則至少需通入O2的體積為
 
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

分別加入適量下列物質(zhì),能使淀粉-KI溶液變藍(lán)的是( �。�
A、NaOHB、鐵粉
C、鹽酸D、新制氯水

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同步練習(xí)冊答案
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