(17分)亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。探究小组开展如下实验,回答下列问题:

实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按下图装置进行制取。

已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

(1)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要 (填仪器名称);

(2)装置C的作用是

(3)装置B内生成的ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2,生成NaClO2的反应方程式为

(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是

(5)反应后,经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体。请补充完整操作iii。

i.55℃蒸发结晶;

ii.趁热过滤;

iii.

iv.低于60℃干燥,得到成品。

实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定

(6)上述实验制得的NaClO2晶体中含少量Na2SO4。产生Na2SO4最可能的原因是

a. B中有SO2气体产生,并有部分进入D装置内

b. B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和

c. B中的硫酸钠进入到D装置内

(7)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:

准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①确认滴定终点的现象是

②所称取的样品中NaClO2的物质的量为 (用含c、V的代数式表示)。

氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:

(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:H2S (g) H2 (g)+S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为c mol/L),测定结果见图1,其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H___________0(填“>”“<”或“=”)。

②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=______(用含c、t的代数式表示)。

③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:_________________。

(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:

I.C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g) △H = + 131.6 kJ/mol

II.CO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) △H = -43 kJ/mol

III.CaO(s) + CO2(g) = CaCO3(s) △H = -178.3 kJ/mol

①计算反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) ==CaCO3 (s)+2H2 (g)的△H=_____(保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=______(用K1、K2、K3表示)。

②对于可逆反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) CaCO3 (s)+2H2 (g),采取以下措施可以提高H2产率的是___。 (填字母编号)

A.适当的降低体系的温度 B.使各气体组分浓度均加倍

C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量

③图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。___________________

(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4C1为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中NH4+浓度逐渐增大,写出该电池的正极反应式:___________________。

 0  175718  175726  175732  175736  175742  175744  175748  175754  175756  175762  175768  175772  175774  175778  175784  175786  175792  175796  175798  175802  175804  175808  175810  175812  175813  175814  175816  175817  175818  175820  175822  175826  175828  175832  175834  175838  175844  175846  175852  175856  175858  175862  175868  175874  175876  175882  175886  175888  175894  175898  175904  175912  203614 

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