题目内容
【题目】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所示。请回答:
已知:①2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
②ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃
(1)NaClO2中氯元素的化合价是__。
(2)仪器A的作用是__。
(3)写出制备NaClO2固体的化学方程式:__。冰水浴冷却的目的是__(写两种)。
(4)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因__。
(5)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=2Cl-+O2+2H+。
(6)为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL,溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__,加入2~3滴淀粉溶液,用0.20molL-1Na2S2O3标准液滴定,达到滴定达终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度__。(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
【答案】+3 防止倒吸 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O 减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度 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 2ClO3-+2Clˉ+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O 1∶4 90.5%
【解析】
(1)根据化合物中化合价的代数和为0可求得,NaClO2中氯元素的化合价为+3价,故答案为:+3;
(2)A为安全瓶,作用是防倒吸,故答案为:防止倒吸;
(3)根据题干信息可知,制备NaClO2固体时,冰水浴瓶内发生反应:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,H2O2受热易分解,ClO2的沸点低,降低温度可以减少双氧水的分解、增加ClO2的溶解度,从而提高产率等,故答案为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O;减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度;
(4)鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠和双氧水的混合液中反应,空气流速过慢,ClO2不能被及时一走,浓度过高导致分解;空气流速过快,ClO2不能被充分吸收,故答案为: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;
(5)根据信息可以确定反应①的反应物为ClO3-和Cl-,产物ClO2和Cl2,根据得失电子守恒配平方程式为2ClO3-+2Clˉ+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,故答案为:2ClO3-+2Clˉ+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O;
(6)NaClO2和KI反应生成的产物为I2和Cl-,离子方程式为:4H++ClO2-+4I-===2I2+Cl-+2H2O,其中氧化剂为ClO2-,还原剂为I-,氧化剂和还原剂的物质的量之比为:1:4,结合方程式2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可得关系式NaClO2~4Na2S2O3,则10mL样品溶液中,n(NaClO2)= n(Na2S2O3)= ×0.2mol/L×0.02L=0.001mol,所以1L溶液中n(NaClO2)=0.1mol,m (NaClO2)=9.05g,则NaClO2粗品的纯度为,故答案为:1:4;90.5%。
【题目】烃分子中若含有双键、叁键或环,其碳原子所结合的氢原子则少于同碳原子数对应烷烃所含的氢原子数,亦具有一定的不饱和度用表示。下表列出几种烃的不饱和度:
有机物 | 乙烯 | 乙炔 | 环己烷 | 苯 |
1 | 2 | 1 | 4 |
据此下列说法不正确的是
A.的不饱和链烃再结合6molH即达到饱和
B.的等于6
C.与环丁烷的不饱和度相同
D.的不饱和度与、的不饱和度相同
【题目】钙钛矿(主要成分是CaTiO3)太阳能薄膜电池制备工艺简单、成本低、效率高,引起了科研工作者的广泛关注,科学家认为钙钛矿太阳能电池将取代硅基太阳能电池的统治地位。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为__,能量最高的能级有__个空轨道;Si、P、S第一电离能由小到大顺序是__。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键 | CC | CH | CO | SiSi | SiH | SiO |
键能/kJmol-1 | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是___。
(3)一种新型熔融盐燃料电池以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,则CO32-的空间构型为___。
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:
该配离子中含有的化学键类型有__(填字母)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
一个乙二胺分子中共有__个σ键,C原子的杂化方式为__。
(5)CaTiO3的晶胞为立方晶胞,结构如图所示(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)Ca2+的配位数为__,与Ti4+距离最近且相等的O2-有__个;晶体的密度为ρg/cm3,最近的Ti4+和O2-之间的距离为__nm(填计算式)。(CaTiO3的摩尔质量为136g/mol,NA为阿伏加德罗常数)。