(18分)次氯酸钠(NaClO)和亚氯酸钠(NaClO3)都是重要的含氯消毒剂。
(1)NaClO2中,氯元素的化合价为________。
(2)某同学在实验室探究并制作一种家用环保型消毒液(NaClO)发生器,设计了如图的装置,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。
①通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,则电源有b电极名称为_________(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)投。
②装置中发生反应的有关化学方程式为________;充分电解后溶液中各离子浓度由大到小顺序为____。
③请说出使用该装置生产消毒液的一个优点和一个注意事项___________________。
(3)化学课外活动小组为测定某品牌“84消毒液”中NaClO的含量(单位体积溶液含有 NaCIO的质量),做了如下实验。已知:ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
取10 mL该消毒液于锥形瓶中,迅速加入适量的硫酸酸化的碘化钾溶液,密封、充分混合,暗处放置几分钟。然后加入几滴淀粉溶液,用c mol/L的硫代硫酸钠(Na2S2O3) 标准溶液滴定,平均用去VmL硫代硫酸钠溶液。则该“84消毒液”中NaCIO的含量为_________g/mL(用含c、V的式子表示)。
(4)以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
己知:(i)NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O;
(ii)纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全;
(iii) HClO2可看成是强酸。
①发生器中发生反应的离子方程式为__________,在发生器中鼓入空气的作用可能是_____。
②吸收塔内的反应的化学方程式为__________________。在吸收塔中为防止被还原成NaCI,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂_________(填序号)。
A.Na2O2 B.Na2S C.FeCl2
③从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是_________(填序号)。
A.蒸馏 B.蒸发 C.灼烧 D.过滤 E.冷却结晶
下图是中学化学中常见物质的转化关系,部分物质和反应条件略去。
(1)单质B的化学式是,单质F的化学式是________ ,写出物质A的一种用途。
(2)写出单质B与强碱溶液反应的离子方程式,写出由沉淀J生成 H溶液的离子方程式,
(3)溶液E中加入氨水时,先生成白色沉淀L,写出生成L的离子方程式,白色沉淀L会迅速变为色,最终变为红褐色沉淀G,写出L变为G的化学反应方程式。
(4)溶液I中所含金属离子是_____________________。
实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞,是因为玻璃中含有(填化学式),刻蚀玻璃常用的试剂是(填化学式),发生反应的化学方程式为,传统陶瓷的主要成分是类物质。
金属钠在实验室通常保存在中,切下一小块钠进行化学实验,要用到的实验用品有,金属钠失火时,应该用灭火。过氧化钠与水反应,(填化学式)作还原剂,反应后的溶液中加入酚酞的现象是。
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示:
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、;
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是,电解氯化钠溶液的化学方程式为;
(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为
(已知NA=6.02×1023mol-1,电子电荷为1.60×10-19C,列式表示即可),最多能产生的氯气体积为L(标准状况)。
已知短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大且X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,W是短周期主族元素中半径最大的元素。
(1)W在周期表中的位置:。
(2)在一定条件下,容积为1L密闭容器中加入1.2molX2和0.4molY2,发生如下反应:
3X2 (g) + Y2(g)
2YX3(g)△H
反应各物质的量浓度随时间变化如下:
①计算该温度下此反应的平衡常数K=。
②若升高温度平衡常数K减小,则△H0(填“>”、“<”或“=”)。
③改变下列条件,能使该平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是(填字母)。
a.增大压强 b. 降低温度 c.使用催化剂 d. 增大反应物的浓度
(3)常见液态化合物X2Z2的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填字母)。
a.MnO2b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(4)A是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将常温下0.1mol·L-1的A溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,则A的电子式为。
(5)以X2为燃料可制成燃料电池。已知:2X2(g)+Z2(g)=2X2Z(l)△H=−572KJ·mol-1
该燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态X2Z,该电池的能量转化率为。