(13分)工业上生产高氯酸时,还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠(NaClO2),其工艺流程如下:
已知:
1.NaHSO4溶解度随温度的升高而增大,适当条件下可结晶析出。
2.高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸,沸点90℃。
请回答下列问题:
(1)反应器Ⅰ中冷却的目的是 ,方法1使用的操作是 。
(2)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为 。
(3)通入反应器Ⅱ中的SO2用另一物质H2O2代替同样能生成 NaClO2,请简要说明双氧水在反应中能 代替SO2的原因是 。
(4)Ca(ClO)2、ClO2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有 ,请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产另一种消毒剂 NaClO的离子方程式 。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O及纳米材料G,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中,试剂①最佳为(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为(填代号)。
a. KMnO4b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN
沉淀D中除了过量的CuO外,还存在另一种固体,其化学式为。加入CuO作用是。
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过一系列操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是。
(3)制备纳米材料G时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)(填化学式)。写出该反应的化学方程式。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4标准溶液应用(填写仪器名称);取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,终点现象为。
羟基磷灰石(化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,简称HA)是一种重要的生物材料。用磷酸与氢氧化钙制备HA的流程如下:
(1)配制石灰乳时,用广泛pH试纸测定溶液的pH值,操作方法是。
(2)步骤②中适宜的加热方法是。
(3)步骤②、③中必须充分搅拌,其目的是
。
(4)步骤④中需将生成的白色胶状沉淀过滤,再用蒸馏水洗涤数次,洗涤的目的是。
(5)实验②中滴入磷酸时,pH随“磷酸的用量与理论量比值”(用K表示)的变化如右图,需要严格控制滴定速率的阶段是。(用K的范围表示)
(6)氢氧化钙与磷酸中和生成HA的化学方程式是。
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。回答下列问题:
(1)发生器中发生反应的离子方程式为 ,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还原为ClO2
(2)吸收塔内反应的化学方程式为 ,吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是 。
(3)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。以下还可以选择的还原剂是 (选填序号)。
a. Na2O2 b. Na2S c.FeCl2
(4)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
硫酸铵是一种常用的铵态氮肥。下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。
指标 项目 |
优等品 |
一等品 |
合格品 |
外观 |
白色结晶,无可见机械杂质 |
无可见机械杂质 |
|
氮(N)含量 |
≥22.0% |
≥21.0% |
≥20. 5% |
某化学研究性学习小组为本地农业生产服务,对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
[观察外观] 该硫酸铵化肥无可见机械杂质。
[实验探究] 按下图所示装置进行实验。
(1)烧杯中盛放的试剂最好是(填 “稀硫酸”或“氨水”)
[交流讨论]
(2)甲同学:根据此实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高,因为实验装置中存在一个明显缺陷是:A、B间缺少装置;
乙同学:实验装置中还存在另一个明显缺陷是:缺少装置。
经过大家充分讨论一致认为:针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷,需改进实验装置,重新进行实验。
[探究结论]
(3)称取13.5 g硫酸铵化肥样品,用改进后的实验装置重新进行实验,测得实验后B装置增重3.4 g。则该化肥(填“是”或“不是”)一等品
(14分)某课外小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式。
(2)装置A中的烧瓶内固体宜选用(选填以下选项的代号)。
A.碱石灰 B.生石灰 C.二氧化硅 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格。
B、D、E。
(4)氯气和氨气在常温下相混合就会反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为。
(5)若从装置C的G处逸出的尾气只含有N2和少量Cl2,应如何处理才能不污染环境?
。