题目内容
【题目】二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃,可用于处理含硫废水。某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。请回答下列问题:
(1)ClO2的制备(已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4)
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①装置A中反应的化学方程式为_____________。
②欲收集一定量的ClO2,选择上图中的装置,其连接顺序为a______(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)ClO2与Na2S的反应
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将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的ClO2通入上图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物。__
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④ClO2与Na2S的反应的离子方程式为__________。用于处理含硫废水时,ClO2相对于Cl2的优点是________(任写一条)。
【答案】Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O g→h→b→c→e→f→d ①SO2②有白色沉淀 ③加入足量稀硝酸酸化的AgNO3溶液 8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+ ClO2除硫效果彻底,氧化产物硫酸根稳定;ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不会产生二次污染,均被还原为Cl-时,二氧化氯得到的电子数是氯气的2.5倍(答案合理即可)
【解析】
根据物质的制备和收集流程分析解答;根据物质的转化书写离子及化学反应方程式。
(1)①装置 A 中Cu与浓硫酸反应制备二氧化硫,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)![]()
CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
②二氧化硫从a进入装置B中反应,为防止倒吸,故应在B之前有安全瓶,则a→g→h,为反应充分,再连接B装置中的b,二氧化氯沸点较低,在D中进行冰水浴收集,为了充分冷却,便于收集,连接e,最后用氢氧化钠吸收未反应完的二氧化硫,防止污染空气,连接顺序为:a→g→h→b→c→e→f→d;
故答案为:g→h→b→c→e→f→d;
(2)将适量的稀释后的 ClO2 通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液,①取少量I中溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐酸,品红始终不褪色,说明溶液中无SO2生成;
故答案为:SO2;
②另取少量I中溶液于试管乙中,加入Ba(OH)2溶液,振荡,结论为有SO42-生成,硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀;
故答案为:白色沉淀;
③结论为有Cl-生成,有白色沉淀生成,氯化银为不溶于酸的白色沉淀,检验氯离子的操作为:继续在试管乙中滴加Ba(OH)2溶液至过量,静置,取上层清液于试管丙内加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液;
故答案为:加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液;
④由上述分析可知ClO2 与 Na2S 反应有氯离子、硫酸根离子生成,发生的离子方程式为:8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+;用于处理含硫废水时,ClO2相对于Cl2的优点是ClO2除硫效果彻底,氧化产物硫酸根稳定; ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不会产生二次污染,均被还原为Cl-时,二氧化氯得到的电子数是氯气的2.5倍;
故答案为:8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+;ClO2除硫效果彻底,氧化产物硫酸根稳定; ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不会产生二次污染,均被还原为Cl-时,二氧化氯得到的电子数是氯气的2.5倍。
【题目】下列离子组合中,能大量共存的是
A. Cu2+、Mg2+、OH-、SO42- B. H+、Ag+、Cl-、NO3-
C. Na+、K+、SO42-、Cl- D. Ba2+、H+、Cl-、CO32-
【题目】50mL0.50 mol·L-1的盐酸与50mL0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。实验数据如下表:
实验序号 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | |
盐酸 | NaOH溶液 | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.1 | 23.2 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.4 |
3 | 20.5 | 20.6 | 23.6 |
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近似认为0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1HCl溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。
请回答下列问题:从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是________,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_____________。大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值_______(填“偏大” “偏小”或“无影响”)。则中和热ΔH=________(取小数点后一位)。