题目内容
亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和漂白剂,主要用于棉纺、纸浆漂白和鱼药的制造。制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
![]()
(1)要加快步骤①的反应速率,可采取的措施为 。(写一种即可)
(2)步骤①的离子方程式为 ,每生成标准状况下22.4L的ClO2,转移电子数为 。
(3)步骤②中H2O2的作用是 ;从“反应混合液”到“产品”的过程中先需蒸发溶剂,写出蒸发所需的硅酸盐仪器的名称 。
(4)NaClO2产品中通常混有少量NaCl。取样品wg,测得Na的物质的量为nmol,则该样品中NaClO2的物质的量为______mol。
TiO2和TiCl4都是钛的重要化合物,某化学兴趣小组在实验室对两者的制备及性质进行探究。
Ⅰ.制备TiCl4
实验室利用反应TiO2 (s)+CCl4(g)
TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,装置图和有关信息如下:
![]()
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | —23 | 76 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | —25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)实验开始前后的操作包括:①检查装置气密性,②组装仪器,③通N2一段时间,④加装药品,⑤点燃
酒精灯⑥停止通N2⑦停止加热。正确的操作顺序是__________________________。实验结束后欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。
(3)装置E能否 (填“能”或“不能”)换成装置A,理由是 。
(4)TiCl4是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。某钛合金的元素还有Al和Si等,已知在常温下,钛是一种耐强酸强碱的金属,请设计实验检验其中的Si元素。 。
Ⅱ.制备TiO2及测定TiO2的质量分数:
在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O,经过滤、水洗,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。
(5)写出生成TiO2·xH2O的化学方程式 。
(6)检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________________________________________。
(7) 一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取上述TiO2试样0.2g,消耗0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液20mL
。
①配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的目的是: 。
②该滴定操作所用到的指示剂是 。
③则TiO2质量分数为 。
(16分)汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)
已知:2C (s)+O2(g)?2CO(g)△H=﹣221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)?CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H= kJ•mol﹣1。
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||
C(NO)10﹣4 mol/L | 10.0 | 4.50 | C1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 | |||||||
C(CO)10﹣3 mol/L | 3.60 | 3.05 | C2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 | |||||||
则C2合理的数值为 (填字母标号)。
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.80
(3)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
i | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
ii | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
iii | 900 | a | b | c | d | t |
若a=2,b=1,则c= ,达平衡时实验组ii中H2O(g)和实验组iii中CO的转化率的关系为αii(H2O) αiii(CO)(填“<”、“>”或“=”)。
(4)二甲醚是清洁能源,用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比
的变化曲线如图1所示。
![]()
①a、b、c按从大到小的顺序排序为 。
②根据图象可以判断该反应为放热反应,理由是 。
(5)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2﹣。
①则负极的电极反应式为 。
②以上述电池为电源,通过导线连接成图2.若X、Y为石墨,a为2L 0.1mol/L KCl溶液电解一段时间后,取25mL 上述电解后的溶液,滴加0.4mol/L醋酸得到图3曲线(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计).根据图二计算,上述电解过程中 消耗一氧化碳的质量为 g。