题目内容
【题目】【加试题】ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制成NaClO2固体,以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。
已知:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O
ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃
请回答:
(1)仪器A的作用是;冰水浴冷却的目的是(写两种)。
(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因。
(3)Clˉ存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:①(用离子方程式表示),②H2O2+Cl2===2Clˉ+O2+2H+。
(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%,B处应增加一个设备。该设备的作用是 , 馏出物是。
(5)抽滤法分离NaClO2过程中,下列操作不正确的是( )
A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头
【答案】
(1)防止倒吸;减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度、降低NaClO2溶解度、防止ClO2分解
(2)空气流速过快ClO2反应不充分,空气流速过慢ClO2浓度过高易发生分解
(3)2ClO3ˉ +2Clˉ +4H+===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
(4)降低体系压强,减少双氧水分解;H2O
(5)C
【解析】解:(1)(2)根据题目可知冰水浴的瓶内发生2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O,H2O2受热易分解,ClO2沸点低,降低温度可以减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度等从而提高产率;鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠溶液和双氧水的混合液反应,过慢,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解,过快,ClO2不能被充分反应吸收。(3)三颈烧瓶内总反应离子方程式2ClO3—+H2O2+2H+===2ClO2↑+O2↑+2H2O,分步反应,减去②H2O2+Cl2===2Clˉ+O2+2H+反应,即可得①反应为2ClO3ˉ +2Clˉ +4H+===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O 。或者根据分析确定反应①的反应物为ClO3ˉ 和Clˉ,产物为ClO2和Cl2 , 根据升降守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式。(4)为了浓缩提高双氧水溶液的浓度,需要除去其中的一部分水,但是由于双氧水受热易分解,所以通过减压进行蒸馏可以降低水的沸点,从而防止双氧水分解(5)洗涤时洗涤剂应缓慢通过沉淀才可充分洗涤
【题目】下列各选项中,可用右侧示意图表示的是
反应 | 纵坐标 | 甲 | 乙 | |
A | 相同质量氨,在同一容器中:2NH3N2+3H2 | 氨气的转化率 | 500℃ | 400℃ |
B | 等质量的钾、钠分别与水反应 | H2的质量 | 钠 | 钾 |
C | 体积比为1︰3的N2、H2,在体积可变的恒压容器中: N2+3H22NH3 | 氨气的浓度 | 活性高的催化剂 | 活性一般的催化剂 |
D | 2mol SO2与1mol O2,在相同温度下:2SO2+O22SO3 | SO3的物质的量 | 10 MPa | 20 MPa |
A. A B. B C. C D. D