题目内容
二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取。工艺流程如下图:
(1)粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的试剂X,X是 (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。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是 。(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9)
(2)上述过程中,将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。电解时生成的气体B是 ;反应Ⅲ的化学方程式为 。
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL试样。
步骤2:量取V1mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。(已知:ClO2+I-+H+—I2+Cl-+H2O 未配平)
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
① 准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是 。
② 滴定过程中,至少须平行测定两次的原因是 。
③ 根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
(1)BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量的CO32-离子时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)
(2)H2 2NaClO3+4HCl==2ClO2+2NaCl+2H2O
(3)酸式滴定管 减少实验误差
解析试题分析:(1)Na2CO3和NaOH分别除去 Ca2+、Mg2+,SO42-应用钡盐除去,考虑不能引入杂质,选用BaCl2溶液;由于BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,加入过量的Na2CO3,使得溶液中存在大量的CO32-离子,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)导致溶液中含有一定量的SO42-;(2)电解时氯元素化合价升高得到ClO2,另一极应是化合价降低的产物,故为氢气;(3)①精确的小数点后两位的溶液体积可以用滴定管或移液管;②滴定时为了减少实验误差,要做2~3次平行实验;③配平步骤2方程式,得出关系式2ClO2——5I2——10S2O32-
n(ClO2)=C V2×10-3÷5= 2C V2×10-4mol
c(ClO2)=2C V2×10-4÷V2×10-3×10=mol
考点:考查工业流程中化学原理有关问题。
CO2、NO2、SO2是中学常见的氧化物,下列有关三种氧化物的叙述正确的是( )
A.它们均可与水反应生成酸,所以都是酸性氧化物 |
B.它们都是无色、密度比空气大的有毒气体 |
C.人类活动中过度排放CO2、SO2和NO2,都会引起酸雨 |
D.它们在反应中都可做氧化剂 |
研究CO、SO2、NO等大气污染气体的综合处理与利用具有重要意义。
(1)以CO或CO2与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇,你认为用哪种合成设计线路更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示) 。
(2)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式:
负极 ,正极 。
(3)一定条件下,NO2和SO2反应生成SO3(g)和NO两种气体,现将体积比为1:2的NO2和SO2的混合气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。(填序号)
A.体系压强保持不变 | B.混合气体颜色保持不变 |
C.SO3、NO的体积比保持不变 | D.每消耗 1 mol SO2,同时生成1 mol NO |
(4)工业常用Na2CO3饱和溶液回收NO、NO2气体:
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO、NO2混合气体,每产生标准状况下CO2 2.24L(CO2气体全部逸出)时,吸收液质量就增加4.4g,则混合气体中NO和NO2体积比为 。