亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为 。
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是 (选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性;
b.稀释ClO2以防止爆炸;
c.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的化学方程式为 。吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是 。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是 。
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是 (选填序号)。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(6)从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是 (选填序号)。
a.蒸馏
b.蒸发
c.灼烧
d.过滤
e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是 (填操作名称)。
(12分)一定质量的液态化合物XY2,在标准状况下一定质量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为:XY2(l)+3O2(g)===XO2(g)+2YO2(g),冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56 g·L-1,则:
(1)反应前O2的体积是________。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16,则X、Y两元素分别为________和________(写元素符号)。
(16分)已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现一氧化还原反应的体系中,反应物和生成物共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该反应中,化合价升高的反应物是________,化合价没有发生变化的反应物是____________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平):_______________。
(3)上述反应中,1 mol氧化剂在反应中________(填“得到”或“失去”)________mol电子。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又变紫红色。说出NaBiO3的一个性质:_____________________________________________________________。
(16分)现有A、B、C、D、E可溶于水的五种化合物,其组成的离子如下表,且每种离子只有一次。
阳离子 |
Ag+ Na+ Fe3+ Al3+ Ba2+ |
阴离子 |
OH- Cl- SO32— NO SO42— |
某同学将它们分别配成0.1 mol·L-1的溶液,进行操作,发现如下实验现象:
①C溶液显黄色,其它溶液均为无色溶液。
②已知向B、C、D、E溶液分别加入A溶液均产生白色沉淀;
③B溶液与适量E溶液反应生成白色沉淀,加入过量E溶液,白色沉淀量减少,但不完全消失。
(1)据此推断它们的化学式:
A__________;B__________;C________;D________;E________。
(2)B溶液加入少量E溶液的离子方程式____________________________________。
(3)向C溶液滴加少量的D溶液的离子方程式_________________________________。
(14分)在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应:
氧化反应:H2O2-2e-===2H++O2↑
还原反应:MnO+5e-+8H+===Mn2++4H2O
(1)写出该氧化还原反应的离子方程式:______________________________________。
(2)该反应中氧化剂是________,被氧化的元素是________;若有0.5 mol H2O2参加此反应,则转移电子个数为________。
(3)若KMnO4的量不足,在Mn2+的催化作用下,H2O2仍能分解,分解反应的化学方程式为__________________;这时若有0.5 mol H2O2发生分解,则转移电子个数为________。
(8分)煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
①2FeS2+7O2+2H2O 4H++2Fe2++________;
②4Fe2++O2+4H+4Fe3++____________;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO42—。
已知:FeS2中的铁元素为+2价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述①②离子方程式补充完整。
(2)反应③的还原剂是________________。
(3)观察上述反应,FeS2最终转化为____________从煤炭中分离出来。