题目内容
【题目】亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要漂白剂,实验室可按下图装置制取NaClO2晶体。
已知:Ⅰ.A中发生的反应为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O
Ⅱ.NaClO2受热易分解,温度高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。
(1)已知ClO2与Cl2类似具有漂白性,请设计检验ClO2漂白性的实验方案______。
(2)A中用冰水浴的目的是______。
(3)装置B的作用是______。
(4)测定样品中NaClO2的质量分数的实验过程如下:
步骤一:称0.5000 g样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体和硫酸,发生如下反应:ClO+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣
步骤二:将所得混合液稀释成100 mL待测溶液。取25.00 mL待测溶液,加入淀粉溶液作指示剂,用0.2000 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为15.00 mL(滴定过程中发生反应:I2+2S2O32-=2I﹣+S4O62-)。
①配制100 mL 0.2000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、______。
②请计算所称取样品中NaClO2的质量分数_______________。(写出计算过程)
【答案】将ClO2通入品红溶液(或湿润的有色布条) 防止NaClO2分解为NaClO3和NaCl 吸收尾气 玻璃棒、100mL容量瓶 54.3%
【解析】
(1)已知ClO2与Cl2类似具有漂白性,检验Cl2可使用品红溶液(或湿润的有色布条),也可使用淀粉碘化钾试纸,从而得出检验ClO2漂白性的实验方案为:将ClO2通入品红溶液(或湿润的有色布条)。答案为:将ClO2通入品红溶液(或湿润的有色布条)。
(2) 因为NaClO2受热易分解,温度高于60℃时分解成NaClO3和NaCl ,所以应控制温度以防副反应的发生。从而得出A中用冰水浴的目的是防止NaClO2分解为NaClO3和NaCl。答案为:防止NaClO2分解为NaClO3和NaCl。
(3) ClO2是污染环境的气体,在A装置中很难完全被吸收,所以应进行尾气处理。从而得出装置B的作用是吸收尾气。答案为吸收尾气。
(4) ① 配制100 mL 0.2000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、100mL容量瓶。答案为玻璃棒、100mL容量瓶。
(2)设样品中所含NaClO2的物质的量为x
由ClO+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣,I2+2S2O32-=2I﹣+S4O62-中建立如下关系式:
ClO——2I2——4S2O32-
1mol 4mol
x
x=0.003mol
答案为54.3%
【题目】化学与生命活动密切相关。以下是人体中血红蛋白、肌红蛋白与O2结合机制的相关研究,假定其环境温度均为36.8℃。
(1)血红蛋白Hb结合O2形成动脉血,存在反应①:HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq)。该反应可自发进行,则其ΔH______0(填“>”或“<”);血液中还同时存在反应②:CO2+H2OH++HCO3-,结合反应①②,肺部氧分压_____(填“较高”或“较低”)有利于CO2排出体外,从化学平衡角度解释原因 ____________。
(2)肌肉中大量肌红蛋白 Mb也可结合O2形成MbO2,即反应③:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),其平衡常数K=。其它条件不变,随着氧分压p(O2)增大,K值___(填“变大”、“变小”或“不变”)。已知在氧分压p(O2)=2.00 kPa 的平衡体系中,=4.0。吸入的空气中p(O2)=21 kPa,计算此时 Mb与氧气的最大结合度(平衡转化率)约为_______________(保留两位有效数字)。
(3)Hb分子具有四个亚基,且每个亚基有两种构型(T型和R型)。图中,T0、R0表示未结合O2的T型和R型,且存在可逆的变构效应:T0R0,正向平衡常数为K0;当四分子O2与Hb的四个亚基结合后,T4R4也是变构效应,正向平衡常数为K4。
①已知某肺炎病人肺脏中T0+4O2T4反应的n(O2)数据如下:
t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
n(O2)/10-6 mol | 1.68 | 1.64 | 1.58 | 1.50 | 1.40 |
计算2.0 min~8.0 min内以T的物质的量变化表示的反应速率v(T4)为_________mol·min-1。
②现假定R型Hb对O2的结合常数为KR,T型Hb对O2的结合常数为KT。已知KR>KT,则图中K0____K4(填“>”或“<”)。
(4)氧气是生命活动必不可少的物质。如下图所示,以Pt为阳极,Pb(CO2)的载体,使CO2活化为阴极,电解经CO2饱和处理的KHCO3溶液可使氧气再生,同时得到甲醇。其阴极反应式为____;从电解后溶液中分离甲醇的操作方法是_______________。