二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著地杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
(1)在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是_________________。
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。2001年我国卫生部规定,饮用水ClO2-的含量应不超过0.2 mg·L-1。
饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时,ClO2-也能被I-完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:
2Na2S2O3+I2 ="=" Na2S4O6+2NaI
①请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式 ______________________________________________。
②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0
步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1 mL。
步骤5:______________________________________________。
步骤6;再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
③根据上述分析数据,测得该饮用水样中的ClO2-的浓度为__________ mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的_________,该反应的氧化产物是 _________还可用于净水(填化学式或离子符号)。
(本题共12分)某化学小组的同学模拟工业制硝酸设计了如下图所示的装置。已知:
CaCl2+ nH2O→CaCl2·nH2O;CaCl2+ 8NH3→[Ca(NH3)8]Cl2
根据题意完成下列填空:
33.分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol/L。现用质量分数为0.35、密度为0.88g/cm3的氨水配制9.0mol/L的氨水100mL,需要的定量仪器有(选填编号)。
a.100mL容量瓶 b.10mL量筒 c.50mL量筒 d.电子天平
34.受热时,乙中反应的化学方程式为。
35.实验开始先加热催化剂,当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯,可观察到的现象有。
36.干燥管甲的作用是;丙中盛放的药品为(选填下列编号),其目的是。
a.浓H2SO4 b.无水CaCl2 c.碱石灰 d.无水CuSO4
37.丁中除了NO之外,还可能存在的气体有(填写化学式)。烧杯中发生反应的化学方程式、。
(本题共12分)碳、硫的含量影响钢铁性能,碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中的碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
40.采用装置A,在高温下x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是____________。
②根据未配平的反应,______+5O2 Fe3O4+3SO2,推测钢样中硫以_______形式存在(填写化学式)。
将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。
41.H2O2氧化SO2的化学方程式:_____________________________。
42.用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmL NaOH溶液,若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量数:________。
将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。
43.推测气体a通过B和C的目的可能是_____________________。
44.计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是____________。
(本题共12分)某学习小组围绕氯气设计了系列实验。
34.用上图装置A制备氯气。选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为:_______。实验过程中,使用分液漏斗滴加液体的操作是_____________________________________。
35.装置B中饱和食盐水的作用是____________;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象 ____________。
36.为检验氯气是否具有漂白性,使氯气依次通过I、II、III三种物质,物质的顺序正确的是。
A |
B |
C |
D |
|
I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
37.为了进一步比较氧化性强弱,将一定量氯气通入溴化亚铁溶液后,再加入四氯化碳,振荡,静置,整个过程中肯定能观察到的现象是
A.水层显棕黄色 B.水层无色
C.四氯化碳层显红棕色D.四氯化碳层无色
38.查阅资料后小组发现,氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,但工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠,排除环境方面的因素,可能的原因是:_______________________。
39.有人提出,工业上为防止污染空气,可用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,试写出相应的离子反应方程式:______________________。判断改用NaHCO3溶液是否可行:______(填“是”或“否”)。
某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用。
查阅文献:检验微量Cu2+的方法是:向试液中滴加K4[Fe(CN)6] 溶液,若产生红
褐色沉淀,证明有Cu2+。
(1)该同学假设黑色沉淀是CuO。检验过程如下:
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液,产生红褐色沉淀。
②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液,未见红褐色沉淀。由该检验过程所得结论是_______________。
(2)再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物。实验如下:
实验装置 |
现象 |
![]() |
1. A试管中黑色沉淀逐渐溶解 2. A试管内上方出现红棕色气体 3. B试管中出现白色沉淀 |
①现象2说明黑色沉淀具有______性。
②能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是_________,相应的离子方程式是_____________。
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需进行的实验操作是___________________。
(3)以上实验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物。进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2S的混合物。将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化学方程式是_____________。
苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其它食品的抑菌剂,也可广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,制备流程为:
操作步骤如下:① 将一定量的甲苯和碱性KMnO4溶液加热至沸腾,并冷凝回流至混合液不再分层。② 反应停止后,将反应混合液过滤,滤渣为黑色固体;得到的滤液如果呈紫色,可加入少量的饱和亚硫酸钠溶液使紫色褪去,重新过滤。③ 将②中所得滤液经一系列操作得到苯甲酸晶体。
已知:苯甲酸相对分子质量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;
(1)该实验合成苯甲酸钾可能用到的下列仪器有__________。
A.圆底烧瓶B.蒸馏烧瓶 C.冷凝管D.温度计
(2)第①步中被回流的主要物质是____________________。
(3)写出滴加饱和亚硫酸钠溶液时的离子方程式______________________________。
(4)步骤③得到苯甲酸晶体应进行操作是________(按操作顺序填正确答案序号)。
A.酸化 B.过滤 C.蒸发浓缩D.冷却结晶