工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO + 2Cl- + 4H+ = 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2H2O。
(1)写出第二步反应的离子方程式________。
(2)工业生产时需在反应物中加少量Cl-,其作用是________。
(3)生产中会发生副反应ClO + Cl- + H+ - Cl2↑+ H2O(未配平),若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3/73,则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为________。
高三化学填空题中等难度题
工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO + 2Cl- + 4H+ = 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2H2O。
(1)写出第二步反应的离子方程式________。
(2)工业生产时需在反应物中加少量Cl-,其作用是________。
(3)生产中会发生副反应ClO + Cl- + H+ - Cl2↑+ H2O(未配平),若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3/73,则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
二氧化氯(ClO2)是国际公认高效、安全的杀菌、保鲜剂,是氯制剂的理想替代品。工业上制备ClO2的方法很多,NaClO3 和NaClO2是制取ClO2的常见原料。
完成下列填空:
(1)以下反应是制备ClO2的一种方法:H2C2O4 + 2 NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 CO2↑ + 2 ClO2↑ + 2 H2O,上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是__________;其中原子半径最大元素的原子,其核外有 种不同能量的电子。
(2)ClO2的分子构型为“V”形,则ClO2是______________(选填“极性”、“非极性”)分子,其在水中的溶解度比氯气__________(选填“大”、“小”、“一样”)。
(3)ClO2具有强氧化性,若ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-,ClO2的消毒能力是等质量Cl2的___________倍(保留2位小数)。
(4)若以NaClO2为原料制取ClO2,需要加入具有________(填“氧化”、“还原”)性的物质。
(5)工业上将氯碱工业和制取NaClO3联合进行。研究发现,电解时,不同反应环境下的总反应分别为:
4 NaCl + 18 H2O → 4 NaClO3 + 3 O2↑+ 18 H2↑(中性环境)
NaCl + 3 H2O → NaClO3 + 3 H2↑(微酸性环境)
①电解时,氢气在__________极产生。
②更有利于工业生产NaClO3的反应环境是___________,理由__________________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
二氧化氯(ClO2)是国际公认高效、安全的杀菌、保鲜剂,是氯制剂的理想替代品。工业上制备ClO2的方法很多,NaClO3 和NaClO2是制取ClO2的常见原料。完成下列填空:
(1)以下反应是制备ClO2的一种方法:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4→Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O
上述反应物中属于第三周期元素的原子半径大小顺序是___;其中原子半径最大元素的原子,其核外电子排布式为___,其核外有___种不同能量的电子。
(2)ClO2的分子构型为“V”形,则ClO2是___(选填“极性”、“非极性”)分子,其在水中的溶解度比氯气___(选填“大”、“小”、“一样”)。
(3)ClO2具有强氧化性,若ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-,ClO2的消毒能力是等质量Cl2的___倍(保留2位小数)。
(4)若以NaClO2为原料制取ClO2,需要加入具有___(填“氧化”、“还原”)性的物质。
(5)工业上制取NaClO3通过电解法进行,电解时,不同反应环境下的总反应分别为:
4NaCl +18H2O→4NaClO3+3O2↑+18H2↑(中性环境)
NaCl +3H2O→NaClO3 +3H2↑(微酸性环境)
①电解时,氢气在___极产生。
②更有利于工业生产NaClO3的反应环境是___,理由__。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
(16分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。工业上用天然气为原料,分为两阶段:
Ⅰ、制备合成气:
用天然气和水制取原料气的方程式为: 。
原料气中常添加CO2以解决合成气中H2过量CO不足问题,请用方程式解释原因 。为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_________。
Ⅱ、合成甲醇:
(1)反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式____。
实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中,分别恒温在3000C和5000C反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:
10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min | |
3000C | 0.40 | 0.60 | 0.75 | 0.84 | 0.90 | 0.90 |
5000C | 0.60 | 0.75 | 0.78 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
(2)在3000C反应开始10分钟内,H2的平均反应速率_____________。
(3)5000C平衡常数K=___________。
(4)在另一体积不变的容器中,充入1.2molCO和2.0molH2,一定条件下达到平衡,测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H2转化率为 。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
二氧化氯气体有毒,常应用在果蔬保鲜方面,用NaClO3与CH3OH (沸点64.7℃) 在催化剂、61℃时发生反应得到ClO2,实验装置如下图,(已知ClO2 的稳定性较差,用稳定剂吸收ClO2。使用时加酸释放出ClO2)。完成下列填空:
(1)仪器b的名称为________,其作用是_____________。
(2)反应中甲醇被氧化为甲酸(HCOOH),写出制备ClO2的化学方程式____________________。
(3)甲装置中采取的加热方式是________________,如果滴加甲醇的速度过快,可造成的后果____________。
(4)某同学建议将上述装置中的分液漏斗c改为恒压漏斗,你认为他的理由是______________________。
(5)实验结束后,先用仪器a 注入一定量的NaOH溶液,过一段时后再拆卸仪器,其目的是____________。
(6)下表是两种稳定剂加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化数据,若将其用于樱桃保鲜,你认为效果较好的稳定剂是_______( 填"1”或“2”),原因是________________________________。
时间/天 稳定剂 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
稳定剂1 | 80 | 150 | 80 | 20 | 10 | 5 | 0 | 0 | 0 |
稳定剂2 | 40 | 52 | 52 | 52 | 52 | 50 | 48 | 47 | 20 |
(7)某同学在实验室测定某保鲜剂中ClO2含量,其实验操作如下,在维形瓶中加入足量的KI溶液。再加入5mL稀硫酸,取15ml保鲜剂于锥形瓶中。ClO2与KI反应的离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+==2C1-+5I2+4H2O;用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-) 。达到滴定终点时用去18.00mlNa2S2O3标准溶液,测得该保鲜剂中ClO2的含量为________g·L-1
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
化学实验是研究化学反应的有效方法。
Ⅰ.ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂,可用NaClO3和草酸(H2C2O4)反应制得。无水草酸100℃可以升华。某学习小组用下图装置模拟工业制取收集ClO2 。
(1)实验时装置A需在60℃~100℃进行的原因是 ,控制所需温度的方法是 。
(2)电动搅拌棒的作用是 。装置A中反应产物有Na2CO3、ClO2和CO2等,该反应的化学方程式为 。
(3)在装置C中ClO2和NaOH反应生成等物质的量的两种盐,其中一种盐为NaClO2 ,写出反应的离子方程式 。
Ⅱ. 某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是_______________________。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是______________________。
(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图:
分析上图能够得出的实验结论是________________________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4溶液,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为
A. ClO2 B. Cl2O C. Cl2 D. Cl2O3
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
实验室用NaClO3与Na2SO3制取ClO2气体,再由ClO2在强碱性条件下与过量的H2O2反应制得漂白剂NaClO2(装置如下图所示)。
已知:
(I)NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO3·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2;
(Ⅱ)30 % H2O2超过40℃时会完全分解;
(Ⅲ)高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)装置A发生的反应中,还原剂是________。
(2)①装置B中反应生成NaClO2的化学方程式为____________。
②实验中B装置需进行温度控制不超过40℃,在不改变NaOH溶液浓度和体积的条件下,可采取的措施有________、_______。
(3)请补充从装置B反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。
①在55 ℃时蒸发结晶;②_______;③ ________;④________;得到成品。
(4)装置C的作用是______________。
(5)证明实验后装置B所得混合溶液中的NaClO2具有氧化性的实验方案是________。(可供选用的试剂:稀H2SO4、FeCl2溶液、KSCN溶液)
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂,同时也是对烟气进行脱硫、脱硝的吸收剂。
Ⅰ.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示:
已知:
i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;
ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O,等于或高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。
(1)试剂A应选择_________。(填字母)
a.SO2 b.浓硝酸 c.KMnO4
(2)反应②的离子方程式为_________。
(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是________。
(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是_________。(填字母)
a.反应①进行过程中应持续鼓入空气
b.反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl
c.反应②中NaOH溶液应过量
d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,得到粗产品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
(5)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 | SO42− | SO32− | NO3− | NO2− | Cl− |
c /(mol/L) | 8.35×10−4 | 6.87×10−6 | 1.5×10−4 | 1.2×10−5 | 3.4×10−3 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_________。
②由实验结果可知,脱硫反应速率_________(填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是_________。(答出两条即可)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(10分)用广谱高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒,可避免产生对人体健康有害的有机氯代物。
(1)工业上,ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得,在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为▲ 。
(2)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标,有效氯含量的定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比,常用百分数表示。则ClO2的有效氯含量是▲ 。
(3)化学小组的同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl-),他们进行了如下实验:向30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用0.001000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定,当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,此时用去AgNO3溶液12.12 mL。
①水样中Cl-的物质的量浓度是▲ 。
②已知Ksp(AgCl) = 1.78×10-10,Ksp(Ag2CrO4) = 2.00×10-12。如在滴定终点时,测得溶液中CrO42-的浓度是5.000×10-3 mol·L-1。试计算此时溶液中Cl-的浓度是多少。
高三化学填空题困难题查看答案及解析