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【题目】二氧化氯是一种高效、安全的消毒剂,常温下是一种黄绿色气体,11℃时液化成红棕色液体,易溶于水但不与水反应。工业上著名的开斯汀法制备二氧化氯的部分流程图如图1。某研究小组用图2装置模拟发生器中的反应来制备(夹持装置已略去)

(1)写出与盐酸反应的化学方程式。_____________

(2)冰水浴的作用是_____________

(3)溶液中发生的主要反应的离子方程式为_______

(4)通入到溶液中,再向其中加入适量,振荡、静置,观察到_________,证明具有氧化性。

(5)常用作自来水消毒剂,碘量法可以检测水中的浓度,步骤如下:

①取水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝(已知全部转化为)

②用溶液滴定,消耗溶液(已知:)

确定操作②达到滴定终点的现象是______;经计算,水样中的浓度是_________

(6)一定温度和电压下,电解精制食盐水可制得

已知,电解时应选用___交换膜(阳离子阴离子”),阴极电极反应式为___

【答案】2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O 使冷凝为液体,收集 2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 下层液体呈紫红色 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色 0.675 阴离子 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

【解析】

(1) 发生器中,和盐酸反应、氯气、氯化钠,根据得失电子守恒配平方程式;

(2) 根据常温下是一种黄绿色气体,11℃时液化成红棕色液体分析;

(3)烧瓶中生成的氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;

(4)通入到溶液中,I-被氧化为I2

(5) ①取水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝(已知全部转化为),发生反应的离子方程式是2I-+2ClO2=I2+2ClO2-;用溶液滴定,反应离子方程式是,可得关系式ClO2 ~~

(6)电解时阴极发生还原反应生成氢气2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极发生2Cl--2e-=Cl2OH-向阳极移动,发生3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O,可制得NaClO3

(1) 发生器中,和盐酸反应、氯气、氯化钠,根据得失电子守恒,反应方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O

(2) 常温下是一种黄绿色气体,11℃时液化成红棕色液体,所以冰水浴的作用是使冷凝为液体,收集

(3)烧瓶中生成的氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式是2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O

(4)通入到溶液中,I-被氧化为I2,再向其中加入适量,振荡、静置,观察到下层液体呈紫红色,证明具有氧化性;

(5) 溶液滴定,达到滴定终点,碘完全消耗,现象是滴入最后一滴溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;

设水样中的物质的量是xmol

x=1×10-5mol,水样中的浓度是0.675

(6)电解时阴极发生还原反应生成氢气,阴极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极发生2Cl--2e-=Cl2OH-向阳极移动,发生3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O,可制得NaClO3,所以电解时应选用阴离子交换膜。

练习册系列答案
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(1)Andren Dasic等提出在金属催化剂M的作用下以为氧化剂可以氧化乙烯生成乙醛,催化体系氧化还原循环如图1所示。(物质与氧原子的结合力用表示),氧原子与生成的结合力,氧原子与乙烯生成乙醛的结合力,则可做该反应催化剂的金属M与氧原子的结合力 (M)的值应满足_______。使用催化剂会使该反应的活化能______(填“增大”、“减小”、“不变”)

(2)已知的燃烧热分别为

则反应: ΔH=_________

(3)已知在含少量的溶液中,反应分两步进行:第Ⅰ步反应(慢反应),第Ⅱ步为快反应。

①请写出第二步反应的化学方程式:____________

②增大浓度浓度______(填“能”或“不能”)明显增大总反应的平均速率,理由为__________

(4)某密闭容器中发生:在不同温度下平衡分解的情况如图2所示。

①图中abc三点的平衡常数的大小关系为_____________

②恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的是____________(填标号)

A.体积分数与体积分数的比值保持不变

B.容器内混合气体的密度保持不变

C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变

D.容器内碳元素的质量分数保持不变

③为实现减排,目前较成熟的方法是用高浓度的溶液吸收工业烟气中的,得溶液X,再利用电解法使溶液再生,其装置示意图如图3,简述在阴极区再生的原理_______

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(1)已知:

写出由异丁烷催化脱氢制备异丁烯的热化学方程式。_________

(2)一定条件下,以异丁烷为原料催化脱氢生产异丁烯。温度、压强的改变对异丁烷平衡转化率的影响如图所示。

①判断的大小关系:_____________(“>”“<”);能使单位时间内异丁烯的产量提高,又能使异丁烷平衡产率提高,应采取的措施是____________(填标号)

a.升高温度 b.降低温度 c.增大压强 d.降低压强 e.使用催化剂

②平衡常数的表达式中的平衡浓度可以用平衡时各气体的分压代替(气体a的分压=气体a的物质的量分数×总压强,即()。求图中的A点状态下的异丁烷脱氢反应的平衡常数_____________(保留两位有效数字)

(3)温度对催化剂的活性和目标产物的选择性都有一定的影响。下表是以为催化剂,在反应时间相同时,测得的不同温度下的数据。

温度/

550

570

590

610

630

异丁烷转化率/%

13.8

24.5

25.6

30.0

33.3

异丁烯选择性/%

93.9

88.3

95.0

80.4

71.2

异丁烯的产率/%

12.9

21.6

w

24.1

23.7

已知①选择性;②异丁烷高温下裂解生成短碳链烃类化合物

590℃时异丁烯的产率_____________×100%

②在590℃之前异丁烯的产率随温度升高而增大的原因可能是_________________________

590℃之后,异丁烯产率降低的主要原因可能是_____________

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