题目内容
7.二氧化氯(ClO2)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KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得.某学生拟用如图所示装置模拟工业制取并收集ClO2.(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:2KClO3+H2C2O4$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$ K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O.
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有温度计、烧杯;
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液.已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2.根据上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:
①蒸发浓缩结晶;②趁热过滤;③洗涤;④干燥.
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10mL,稀释成100mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;此时发生的离子方程式为:2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL.则原ClO2溶液的浓度为$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L(用含字母的代数式表示).(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
分析 (1)根据反应物、产物和反应条件写出反应方程式;
(2)测量温度的仪器是温度计,水浴加热需要烧杯;
(3)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法;
(4)调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;此时发生的离子方程式为二氧化氯氧化碘离子为碘单质,多次实验可以减少误差,根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算c(ClO2).
解答 解:(1)加热60℃,氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水,反应方程式为:2KClO3+H2C2O4$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O,
故答案为:2KClO3+H2C2O4$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;
(2)要控制温度必须使用温度计测量温度,用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得二氧化氯,需要水浴加热,需要的玻璃仪器还有烧杯,
故答案为:温度计,烧杯;
(3)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,
故答案为:蒸发浓缩结晶;趁热过滤;
(4)调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;此时发生的离子方程式为二氧化氯氧化碘离子为碘单质,反应的离子方程式为:2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O,为减少实验误差,应采用多次实验的方法,
设原ClO2溶液的浓度为x,
2ClO2~5I2~10Na2S2O3
2mol 10mol
$\frac{1{0}^{-2}x×{V}_{1}×1{0}^{-3}}{1{0}^{-1}}$ 1×10-3cV2mol
x=$\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}$mol/L=$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L,
故答案为:2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O,$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$.
点评 本题考查实验方案的设计,同时考查学生分析问题、解决问题的能力,明确物质的性质是解本题关键,难度较大.
A. | 甲和乙一定是同分异构体 | |
B. | 甲和乙不可能是同系物 | |
C. | 甲和乙各1mol完全燃烧后,生成的二氧化碳的质量一定相等 | |
D. | 甲和乙的分子中,碳、氢原子个数之比相同 |
元素代号 | X | W | Y | Z | Q |
原子半径(×10-12m) | 37 | 64 | 66 | 70 | 154 |
主要化合价 | +1 | -1 | -2 | +5、-3 | +1 |
A. | 由Q与Y形成的化合物中可能存在共价键 | |
B. | Z与X之间形成的化合物具有还原性 | |
C. | 由X、Y、Z三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体 | |
D. | Y与W形成的化合物中,Y显负价 |
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7-8(有关氢氧化物沉淀的pH见上表)Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致Al(OH)3溶解、Mg(OH)2沉淀生成.
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入NaOH(填入物质的化学式),然后过滤、洗涤、灼烧 (依次填写实验操作名称).
(4)物质循环使用,能节约资源.上述实验中,可以循环使用的物质是CaCO3或CO2(填写物质化学式).
(5)若热分解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数升高(填“升高”、“降低”或“不变”,已知碳酸镁的相对分子质量为84,碱式碳酸镁的相对分子质量大于84).
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g•cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑.在b中小心加入4.0mL液态溴.向a中滴入几滴溴,a中液体立即沸腾,并有红棕色蒸气出现;a中发生反应的化学方程式为:2Fe+3Br2═2FeBr3、;继续滴加至液溴滴完.仪器a的名称是三颈烧瓶;装置d中的作用是吸收HBr气体.仪器c为冷凝管,其进水口为下(填“上”或“下”)口.
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL水洗涤.NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是吸收其中的水分.
(3)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯,要进一步提纯,下列操作中必须的是C.
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取.
A. | 4种 | B. | 5种 | C. | 6种 | D. | 7种 |