题目内容
【题目】二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。现有下列两种制备ClO2的方法:
(1)方法一:可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,反应原理为5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O。
①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是________。
②研究表明:若反应开始时盐酸浓度较大,则气体产物中有Cl2,用离子方程式解释产生Cl2的原因______。
(2)方法二:氯化钠电解法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的_____(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
②该法工艺原理示意图如图所示。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2,氯化钠电解槽中阳极反应方程式为__________________,二氧化氯发生器中生成ClO2的化学方程式为_______________________。
【答案】 1∶4 ClO+3Cl-+4H+=2Cl2↑+2H2O BaCl2 Cl--6e-+3H2O===ClO
+6H+(或Cl--6e-+6OH-===ClO
+3H2O) 2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
【解析】考查氧化还原反应和电极反应式的书写,(1)①根据氧化还原反应规律,NaClO2既作氧化又作还原剂剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量比值为1:4;②盐酸浓度过大,ClO2-把Cl-氧化成为Cl2,本身被还原成Cl2,离子反应方程式为ClO2-+3Cl-+4H+=2Cl2↑+2H2O;(2)①除杂不能引入新的杂质,因此Ca2+用碳酸钠除去,Mg2+用NaOH除去,SO42-用BaCl2除去,根据题意,粗盐水中先加入过量的BaCl2溶液;②根据电解原理,阳极上失去电子,化合价升高,根据信息,工艺流程制备氯酸钠,因此阳极反应式为Cl-+3H2O-6e-=ClO3-+6H+,ClO2是由氯酸钠与盐酸反应升策划那个,即反应方程式为2NaClO2+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
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【题目】氯化亚砜用于医药、农药、染料工业,常作氯化剂,制锂氯化亚砜(Li/SOCl2)电池.用SO2、SCl2与Cl2反应合成SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g).
(1)在373K时,向2L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.04mol,发生上述反应.测得其压强(p)随时间(t)的变化为表中数据I(反应达到平衡时的温度与起始温度相同).
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
I | p | 6.0p0 | 6.7p0 | 6.1p0 | 5.4p0 | 5.0p0 | 5.0p0 |
II | p | 6.0p0 | 7.0p0 | 5.3p0 | 5.0p0 | 5.0p0 | 5.0p0 |
请回答下列问题:
①反应开始至达到平衡时,v(SOCl2)=____________。
②若只改变某一条件,其他条件相同时,测得其压强随时间的变化为表中数据II,则改变的条件是_____。
(2)如图是某同学测定上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系点.
A点的数值为_____。(已知:lg4=0.6)
(3)已知反应S4(g)+4Cl2(g)═4SCl2(g) 的△H=﹣4kJmol﹣1,1molS4(g)、1molSCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量,则1molCl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_____kJ。
(4)某种锂电池的负极由金属锂构成,正极由二氯亚砜(SOCl2)和碳材料构成.总反应为:4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑,此种锂电池是一次电池,在放电时有气体产生.此电池工作时正极的电极反应式为________________,电解质中锂离子定向移向_____极(填“正极”或“负极”).