亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:
已知:①NaClO2的溶解度随着温度升高而增大,适当条件下可结晶析出。
②ClO2气体只能保持在稀释状态下以防止爆炸性分解,且需现合成现用。
③ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
(1)在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后,生成氢气和NaClO3,请写出阳极的电极反应方程式: 。
(2)反应生成ClO2气体需要X酸酸化的原因为: 。X酸为 。
(3)吸收塔内的温度不能过高的原因为:
(4)吸收塔内ClO2随着还原剂的不同和溶液酸碱性的变化可被还原为ClO2—或Cl—。ClO2被S2—还原为ClO2—、Cl—的转化率与溶液pH的关系如右图所示。
请写出pH≤2时ClO2与S2—反应的离子方程式: 。
(5)第二步向NaClO3溶液中通SO2的同时通入空气的原因为: 。
(6)从滤液中得到NaClO2●3H2O粗晶体的操作步骤为
、 、 。
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如下图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是。(填字母)
A.△H>0,△S>0B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0D.△H<0,△S>0
(2)容积一定,下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是。
A.混合气体的平均平均相对分子质量不变
B.混合气体的压强不变
C.单位时间内生成3mol H—H键,同时生成2 mol H—O键
D.混合气体中c (CO2) : c (H2) =" 1" : 3
(3)温度降低,平衡常数K(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH (g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为mol·L-1·min-1, CO2和H2的转化率比是:
(5)下列措施中能使(4)题中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有。(填字母)
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离
D.充入He(g),使体系总压强增大
E.再充入1molCO2和3molH2
(6)若在另一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2,保持压强不变,并使初始体积与题中容器体积相等,且在相同的温度下进行反应,达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数________(4)题中的CO2的体积百分数。(“>”或“<”或“=”,下同)
(共9分)如图所示三套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到石墨棒附近的溶液变红,则该装置中石墨电极的反应式为_____________________________。
(2)装置2中的铜是______极(填“正”或“负”),该装置中石墨电极所发生的反应为_______________。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红。
①甲烧杯中铁为_____极;甲烧杯中石墨电极的电极反应式为____________________
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为_________________________________________
③停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量,电极增重0.64 g,甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为________ mL 。
水溶液中存在多种平衡,请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)在浓度均为0.1mol/L①CH3COONH4②NH4HSO4③NH3.H2O ④(NH4)2SO4溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序为(填序号)。
(2)浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵四种溶液中的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)恒温下,向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠,充分反应后,再加蒸馏水稀释到1L,所得溶液的pH=。
在25℃时,将酸HA与碱MOH等体积混合.
(1)若0.01mol/L的强酸HA与0.01mol/L强碱MOH混合,则所得溶液显(填“酸性”、“中性”或“碱性”,下同)该反应的离子方程式为。
(2)若PH=3的强酸HA与PH=11的弱碱MOH混合,则所得溶液显,
理由是。
(3)若0.01mol/L的强酸HA与0.01mol/L弱碱MOH混合,则所得溶液显,解释这一现象的离子方程式是。
X、Y、Z、W四种化合物,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
请回答:
(1)W的化学式是;
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是:;
(3)中反应的化学方程式是:。