(14分)二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂,被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。
(1)亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂,但在强酸性溶液中会发生歧化反应,产生ClO2气体,离子方程式为_________________________________________________。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是______________________________________。
(2)化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是___________________________________。
(3)电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。
①电源负极为_______极(填A或B):
②写出阴极室发生反应依次为:________________、____________________________;
③控制电解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2﹣歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况,忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分),此时阳极室与阴极室c(H+)之差为______________。
(一)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:(1)图中E的大小对该反应的反应热有无影响?。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?
(2)已知单质硫16g燃烧放热为149 KJ写出硫燃烧热的热化学方程式:
(3)
计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H
(二)铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+离子。制取铁酸钠的化学方程式如下:
__Fe(NO3)3 +__ NaOH+ __Cl2→ __Na2FeO4+ __NaNO3 + __NaCl + __H2O
(1)配平上述反应,当生成3mol还原产物时,转移电子的总数为mol;
(2)铁酸钠除了能消毒外,还可以用于净水,原因是
A、B、C、D、E为短周期的五种元素,它们原子序数依次递增,B是构成有机物的主要元素;A与C可形成10电子化合物W,它可使紫色石蕊试液变蓝;D元素的原子最外层电子数是其次外层电子数3倍;E是同周期元素中原子半径最大的元素;A、B、C、D可形成化合物X,在X晶体中阳离子与阴离子个数比为1∶1;A、D、E可形成化合物Y。A、C、D可形成离子化合物Z。
回答下列问题:
⑴A元素为________________;E元素为____________________;
⑵Y的电子式:;W分子的空间构型为 __;
⑶写出加热条件下X与足量的Y在溶液中反应的方程式
。
实验室里一些看似简单的基本操作往往需要方法或技巧,下表中A栏列出操作的要求或目的,请在对应B栏中填上方法或技巧:
序号 |
A |
B |
① |
用滴管从试剂瓶中吸取液体 |
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② |
让往玻璃导管套上橡皮管容易些 |
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③ |
为使加热的蒸发皿里的液体不溅出 |
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④ |
往大试管里加入颗粒状锌 |
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⑤ |
实验室保存液溴,避免液溴挥发掉 |
将32 g Cu与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)NO的物质的量为mo
L,NO2的物质的量为 moL。
(2)产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为mol/L。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为NaNO3,至少需要质量分数为30%的双氧水g。
已知A、B、C、D的组成元素都属于短周期,其中A、D为单质,B、C为化合物,它们之间的简单转化关系如图所示。请按要求写出有关反应式,是离子反应的只写离子方程式:
(1)若A、D的组成元素同主族:
①B是水:__________________________________________。
②B、C均为氧化物(反应有重要的工业价值):
____________________________________________。
(2)若A、D的组成元素不同主族:
①B是水且水是还原剂:__________________________________________;
B是水且水是氧化剂(反应有重要的工业价值): _____________________。
②B、C均为氧化物:____________________________________________。