题目内容

以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体,再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度, 若温度不当,副反应增加,影响生成ClO2气体的纯度,且会影响ClO2气体的吸收率。具体情况如图所示。请回答下列问题

(1)据图可知,反应时需要控制的适宜温度是    ℃,达到此要求采取的适宜措施是               
(2)已知:黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3氧化成SO42,写出制备二氧化氯的离子方程式:                              
(3)某校化学学习小组拟以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样品质量6.0g,通过反应和吸收可得400 mL ClO2溶液,取出20 mL,加入37.00 mL 0.500mol·(NH4)2Fe(SO4)2 溶液充分反应,过量Fe2+再用0.0500 mol· K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗20.00 mL。反应原理如下:
4H++ClO2+5Fe2+=+5Fe3+ +2H2O    14H+ ++6 Fe2+ =2Cr3+ + 6 Fe3+ +7H2O
试计算ClO2的“产率”。(写出计算过程)                                  
(1)30℃,水浴加热(或水浴控制恒温);(2)15ClO3-+FeS2+14H+=15ClO2+Fe3++7H2O+2SO42-
(3)与K2Cr2O7反应的n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×20×10-3L×0.0500mol/L=6×10-3mol;
与ClO2反应的n(Fe2+)=37×10-3L×0.0500mol/L-6×10-3mol=1.25×10-2mol
n(ClO2)= ×1.25×10-2mol=2.5×10-3mol
ClO2的产率=

试题分析:(1)据图可知,在20℃反应时ClO2气体制取纯度高,但是气体的吸收率较低,在30℃无论是反应制取ClO2气体纯度高还是气体的吸收率都较高。若温度再升高,制取ClO2气体纯度高还是气体的吸收率都降低。所以需要控制的适宜温度是30℃。达到此要求采取的适宜措施是水浴加热(或水浴控制恒温)。(3)由方程式4H++ClO2+5Fe2+=+5Fe3+ +2H2O    14H+ ++6 Fe2+ =2Cr3+ + 6 Fe3+ +7H2O可结合电子得失守恒可得1×n(Fe2+)=5×n(ClO2)+2×3×n(Cr2O72-).与K2Cr2O7反应的n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×20×10-3L×0.0500mol/L=6×10-3mol;与ClO2反应的n(Fe2+)=37×10-3L× 0.0500mol/L -6×10-3mol=1.25×10-2mol。所以n(ClO2)=×1.25×10-2mol=2.5×10-3mol。ClO2的“产率”=
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网