15.ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,易溶于水.制备方法如下:
(1)步骤Ⅰ:电解食盐水制备氯酸钠.用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质.在除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的BaCl2(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.
(2)步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2,ClO2与Cl2的物质的量比是2:1.
(3)学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2,用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒温在60℃时反应制得.

反应过程中需要对A容器进行加热,加热的方式为水浴加热;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有温度计、大烧杯;
(4)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液.已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时,析出的晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出的是NaClO2.根据图2所示NaClO2的溶解度曲线,请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2•3H2O的操作步骤:
①蒸发浓缩;②冷却(大于38℃)结晶;③洗涤;④干燥.
(5)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,将Cl2通入到NaClO2溶液中.现制取270kg二氧化氯,需要亚氯酸钠的质量是362kg.
(6)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质,自身被还原为Cl-.处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍.
12.半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂.实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的 Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如图所示:(部分夹持装置略去)

已知:
①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5
②PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HC1;
③PCl3遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3
④PCl3、POCl3的熔沸点见表:
物质熔点/℃沸点/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(2)B中所装试剂是浓硫酸,F中碱石灰的作用有两种,分别是吸收多余的氯气、防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3 反应.
(3)实验时,检査装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷.通干燥CO2的作用是排尽装置中的空气,防止白磷自燃.
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等,加入黄磷加热除去PCl5后,通过蒸馏(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3
(5)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O.
(6)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定;
④重复②、③操作平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL.
已知:H3PO3+H2O+I2═H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应.根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为79.75%.
10.甲醇可作为燃料电池的原料.以CH4和H2O为原料,通过下列反应反应来制备甲醇.
反应I:CH4 ( g )+H2O ( g )═CO ( g )+3H2 ( g )△H=+206.0kJ•mol-1
反应II:CO ( g )+2H2 ( g )═CH3OH ( g )△H=-129.0kJ•mol-1
(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1.
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为0.03 mol•L-1•min-1
②100℃时反应I的平衡常数为2.25×10-2
③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有AD.(填字母)
A.CO的含量保持不变                 B.容器中CH4浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变       D.3V(CH4)=V(H2
(2)按照反应II来生成甲醇,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示.下列说法正确的是C
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c); K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)<M(c); M(b)>M(d)
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为:甲醇蒸汽重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是该反应是一个熵增的反应,△S>0.
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图3装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式Co2+-e-=Co3+
②写出除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
③若如图3装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O.
 0  172608  172616  172622  172626  172632  172634  172638  172644  172646  172652  172658  172662  172664  172668  172674  172676  172682  172686  172688  172692  172694  172698  172700  172702  172703  172704  172706  172707  172708  172710  172712  172716  172718  172722  172724  172728  172734  172736  172742  172746  172748  172752  172758  172764  172766  172772  172776  172778  172784  172788  172794  172802  203614 

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