题目内容
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填序号)。
A.只有还原性 | B.还原性和酸性 | C.只有氧化性 | D.氧化性和酸性 |
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式: 。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因 。
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含
CN- a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为 。
(1)①B (1分) ② 0.1 (1分)
(2)①Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+ (2分)
②0.01 (2分) 在阴极发生2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 (2分)
(3)2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-(2分)
解析试题分析:(1)①4HCl中2HCl转化为Cl2,表现还原性,2HCl转化为NaCl,表现酸性,故B项正确。
②NaClO3中Cl元素为+5价,ClO2中Cl元素为+4价,所以产生0.1 mol ClO2,转移电子的物质的量为0.1mol。
(2)①惰性电极电解饱和食盐水,阳极Cl?失电子生成ClO2,Cl元素由-1价升高至+4价,配平可得电极方程式:Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+
②阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况),则生成H2:0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,通过阳离子交换膜的阳离子为Na+,物质的量为0.01mol;阴极上H2O电离出的H+放电:2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 。
(3)CN-被氧化转化为CO2和N2,所以离子方程式为:2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-
考点:本题考查氧化还原反应的分析、电解原理及计算、电极方程式和离子方程式的书写。
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是________。
A.只有还原性 | B.还原性和酸性 | C.只有氧化性 | D.氧化性和酸性 |
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①上图是用石墨作电极,一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图。则阳极产生ClO2的电极反应式为________________________________________。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为________mol,用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因:____________________________________________。
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,产物中有两种气体生成,其离子反应方程式为________;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2________mol。
资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ,ΔH=—76.0 kJ·mol-1,该反应中每放出38 kJ热量,转移电子的物质的量为 mol.
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO20.2mol·L—1,H20.8mol·L—1, CH40.8mol·L—1,H2O1.6mol·L—1,起始充CO2和H2的物质的量分别为 、 。CO2的平衡转化率为
②现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II,在I中充人1 mot CO2,和4 molH2,在II中充人1 mol CH4和2 mol H2 O(g) , 300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是 (填字母)。
A.容器I、II中正反应速率相同 |
B.容器I、II中CH4的物质的量分数相同 |
C.容器I中CO2的物质的量比容器II中的多 |
D.容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1 |
①上述生产过程的能量转化方式是
②上述电解反应在温度小于900 0C时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极的电极反应式为 ,阴极的电极反应式为
过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究过氧化氢的性质。
请填写下列空白:
(1)移取10.00 mL密度为ρg·mL-1的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO4-+H2O2+H+=Mn2++O2+
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
如何判断滴定到达终点:
。
(4)如图表示25 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填序号)________。
A.是a mL | B.是(25-a)mL | C.一定大于a mL | D.一定大于(25-a)mL |
(6)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。