(本小题15分)用二氧化氯(ClO2)、铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166 g·mol-1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 > > 。
(2)铁酸钠之所以能净水,除它本身具有强氧化性外,另一个原因可能是:
。
(3)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。ClO2可以看做是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2,其中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的凝集装置,C为尾气吸收装置。请问:
①A部分还应添加温度控制(如水浴加热)装置,B部分还应补充什么装置 ;
②C中应装的试剂为 。C中发生反应的化学方程式为:
。
I.仅用下列装置,检验木炭和浓硫酸反应产生的混和气体中含有SO2和CO2。在下列表格中填写对应的药品和实验现象。
实验装置 |
检验气体 |
试剂名称 |
实验现象 |
A |
SO2 |
||
B |
CO2 |
II.利用下列装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。
(1)将上面各仪器连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接______________,B接______________。
(2)请写出铁棒电极上发生的电极反应式__________________________。
(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______________________________。
(4)若U管中装入的饱和食盐水为50mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当收集到的氢气为5.6mL(标准状况)时停止通电,摇匀U型管内的溶液,取20.00mL该溶液于锥形瓶内,用0.01mol/L的盐酸滴定时,滴定管起始读数为1.00mL,滴定终点时,滴定管的读数为_______ mL。
甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象:
操作 |
现象 |
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热 |
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失 |
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭 |
|
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸 |
均未发现白色沉淀溶解 |
(1)A中反应的化学方程式是。
(2)C中白色沉淀是,该沉淀的生成表明SO2具有性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是。
②进行实验,B中现象:
甲 |
大量白色沉淀 |
乙 |
少量白色沉淀 |
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是。
某小组查阅资料得知:C2O42-+MnO4-+H+→ CO2↑+Mn2++H2O(未配平),欲利用该反应测定某草酸钠(Na2C2O4)样品中草酸钠的质量分数。该小组称量1.34 g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.200 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应)。
(1)滴定前是否要滴加指示剂?(填“是”或“否”),请说明理由。
(2)滴定时用(填a或b)滴定管盛装KMnO4标准溶液。
(3)达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液,样品中草酸钠的质量分数为。
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
⑴按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
A接,接,接。
⑵仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中,
丙中。
⑶丁中酸性KMnO4溶液的作用是;
⑷写出甲中反应的化学方程式。
制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)
⑴写出实验室制取氨气的化学反应方程式:
⑵收集氨气应使用法,要得到干燥的氨气可选用做干燥剂。
⑶收集氨气时,验满的方法是。
⑷用下图装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操是,该实验的原理是。
⑸假设烧瓶充满标况下的氨气,喷泉实验后溶液充满整个烧瓶,所得溶液物质的量浓度为。