题目内容
【题目】次氯酸钠是常见的消毒剂,实验室可用以下两种方法来制取次氯酸钠溶液:
方法一:向装有NaOH的溶液中通入氯气(装置如图所示);
方法二:向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2,反应后过滤。
(1)写出方法一所发生反应的离子方程式___。
(2)NaOH溶液和氯气的反应为放热反应,随着温度的升高,会有副反应发生。为防止副反应的发生,可以采取的方法是___。
(3)方法二与方法一相比,优点除无副反应发生外,还有___、___。
(4)某次氯酸钠粗产品中混有的杂质为NaClO3,为测定粗产品中NaClO的质量分数,现进行如下实验:称取0.6173g样品于锥形瓶中,加水使样品完全溶解,向溶液中加入适量硫酸酸化,接着加入40mL0.5000mol·L-1的FeSO4溶液(过量),充分反应。再向锥形瓶中滴加0.0200mol·L-1的KMnO4溶液,恰好完全反应时消耗KMnO4溶液体积28.00mL。请计算样品中NaClO的质量分数(写出计算过程)。___
已知实验过程中发生的反应如下:
H++ClO-+Fe2+→Cl-+Fe3++H2O
H++ClO3-+Fe2+→Cl-+Fe3++H2O
H++MnO4-+Fe2+→Mn2++Fe3++H2O(以上反应均未配平)
【答案】Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 将烧杯置于冰水浴中(或缓慢通入Cl2) 不使用有毒物质,不会污染空气 不含杂质(或杂质少) 96.55%
【解析】
(1)方法一为向装有NaOH的溶液中通入氯气,氯气和氢氧化钠反应生成氯离子和次氯酸跟,离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)要减少副反应的发生就是要降低反应体系的温度,方法有缓慢滴加盐酸、将装置C置于冰水中;
(3)方法二向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2,没有使用有毒气体氯气,不会污染空气,并且生成物除次氯酸钠还有碳酸钙沉淀,容易出去,杂质少;
(4)消耗KMnO4物质的量:0.0200mol·L-1×0.028L=0.00056mol,由得失电子守恒可知与高锰酸钾反应的Fe2+物质的量:0.00056mol×5=0.0028mol,总物质的量:0.5000mol·L-1×0.04L=0.02mol,与样品反应的Fe2+总物质的量,0.02mol-0.0028mol=0.0172mol,极限法讨论:0.6173g样品全为NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+)=2×(0.6173g÷74.5g/mol)=0.01657mol,0.6173g样品全为NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+)=6×(0.6173g÷106.5g/mol)=0.03478mol,0.6173g样品全为NaCl,不消耗Fe2+,故样品中含的杂质为NaClO3,列方程得:74.5 n(NaClO)+106.5 n(NaClO3)=0.6173,2n(NaClO)+6 n(NaClO3)=0.0172,解方程可以求得n(NaClO)。
(1)方法一为向装有NaOH的溶液中通入氯气,氯气和氢氧化钠反应生成氯离子和次氯酸跟,离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)要减少副反应的发生就是要降低反应体系的温度,方法有缓慢滴加盐酸、将装置C置于冰水中;
(3)方法二向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2,没有使用有毒气体氯气,不会污染空气,并且生成物除次氯酸钠还有碳酸钙沉淀,容易出去,杂质少,故答案为:不使用有毒物质,不会污染空气;
(4)消耗KMnO4物质的量:0.0200mol·L-1×0.028L=0.00056mol,由得失电子守恒可知与高锰酸钾反应的Fe2+物质的量:0.00056mol×5=0.0028mol,总物质的量:0.5000mol·L-1×0.04L=0.02mol,与样品反应的Fe2+总物质的量,0.02mol-0.0028mol=0.0172mol,极限法讨论:0.6173g样品全为NaClO,2n(NaClO)=n(Fe2+)=2×(0.6173g÷74.5g/mol)=0.01657mol,0.6173g样品全为NaClO3,6n(NaClO3)=n(Fe2+)=6×(0.6173g÷106.5g/mol)=0.03478mol,0.6173g样品全为NaCl,不消耗Fe2+,故样品中含的杂质为NaClO3,列方程得:74.5 n(NaClO)+106.5 n(NaClO3)=0.6173,2n(NaClO)+6 n(NaClO3)=0.0172,解得n(NaClO)=0.008
W(NaClO)=()×100%=96.55%;
【题目】相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g) + 3Y2(g) 2XY3(g) △H=-92.6kJ/mol
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | ||
X2 | Y2 | XY3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 23.15 kJ |
② | 0.6 | 1.8 | 0.8 | Q kJ |
下列叙述正确的是
A. 容器①、②中反应的平衡常数不相等
B. 达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol/L
C. 容器②中反应达到平衡时放出的热量为23.15kJ
D. 若容器①体积为0.20 L,则达平衡时放出的热量小于23.15 kJ