题目内容
【题目】二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KC1O3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生用下图所示的装置模拟工业制取及收集C1O2,其中A为C1O2的发生装置,B为C1O2的凝集装置,C为尾气吸收装置。
请回答下列问题:
(1)A中反应产物有K2CO3、C1O2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:________________________。
A部分还应添加温水浴控制温度在60 °C,B部分还应补充什么装置:_________________。
(2)该装置按(1)补充完整后,装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是_____(填“A”“B”或“C”)。
(3)C中的试剂为NaOH溶液,反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO2),该反应的离子方程式为____________。若实验时需要450 mL 4 mol L-1的NaOH溶液,则在精确配制时,需要称取NaOH的质量是____g,所使用的仪器除托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒外,还必须有_______。
【答案】 2KClO3+H2C2O4=K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+ H2O 盛有冰水混合物的水槽(或冰水浴) C 2ClO2+2OH-==ClO3-+ClO2-+ H2O 80.0 500 mL容量瓶、烧杯
【解析】(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2、CO2,由反应物与生成物可知反应为2KClO3+H2C2O4=K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O,因为B为ClO2的凝集装置,又二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,所以B部分还应补充装置为冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽,故答案为:2KClO3+H2C2O4=K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O;冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽;
(2)C处为密封装置,过量气体不能排出,可导致仪器炸裂,则C不合理,故答案为:C;
(3)C为尾气吸收装置,可选择NaOH溶液来吸收尾气,发生的氧化还原反应为2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O,离子反应为2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O,配制450mL4mol/L的NaOH溶液,应该选用500mL容量瓶、根据提供的仪器可知,还需要烧杯,需要NaOH的质量为0.5L×4mol/L×40g/mol=80.0g,故答案为:2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O;80.0;500mL容量瓶、烧杯。
【题目】Ⅰ.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。
(1)该小组设计了如下的方案,请填充完整。
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | T/℃ | 实验目的 | ||
c/mol·L-1 | V/mL | c/ mol·L-1 | V/mL | 实验①和②探究反应物浓度对该反应速率的影响;实验①、③探究温度对该反应速率的影响。 | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 | |
② | 0.20 | 2.0 | _______ | 4.0 | 25 | |
③ | ________ | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(2)在25℃下进行下列实验
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 实验目的:探究产物MnSO4对该反应是否有催化作用 | ||
c/mol·L-1 | V/mL | c/ mol·L-1 | V/mL | ||
④ | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 加入2mL MnSO4溶液 |
⑤ | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 加入______________ |
(3)实验⑤测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=_______________ mol·L-1·min-1。
Ⅱ.已知Na2S2O3是一种强还原剂,遇酸发生歧化反应:完成方程:H++S2O32- =_______________
现有一瓶久置的Na2S2O3固体,可能被氧化为Na2SO4固体。设计实验证明其部分被氧化,写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂: 1mol·L-1 H2SO4、1mol·L-1HNO3、1mol·L-1HCl、1mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1BaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、蒸馏水。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体于试管中,加蒸馏水溶解。 | |
步骤2:向试管中加入______________________________________________________________ | ______________________________________________________ |
步骤3:___________________________________________________________________________ | 有白色沉淀生成,证明固体中有Na2SO4,即固体部分被氧化。 |