(13分)二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂,是一种黄绿色的气体,其熔点为-59 ℃,沸点为11.0 ℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。

(1)A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、__________。

(2)B装置必须放在冰水浴中,其原因是______________________________。

(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO23H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。NaClO2的溶解度曲线如图

获得NaClO2晶体的操作步骤为:

①减压,55℃蒸发结晶;

②趁热过滤;

③ ;

④在55℃干燥,得到成品。

(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度,进行了下列实验:

步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样,量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;

步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;

步骤3:加入指示剂,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点。重复2次,测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V2 mL(已知2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI)。

①配制100 mL c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有:_______。

②若步骤2所得溶液放置时间太长,则测定结果____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)

③ClO2溶液的浓度为________ g·L-1(用含字母的代数式表示)。

(16分) 研究发现铜具有独特的杀菌功能, 能较好地抑制病菌的生长。现有工业上由辉铜矿石(主要成分Cu2S)的冶炼铜两种方案:

Ⅰ 火法炼铜在1200℃发生的主要反应为:

①2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 ②2Cu2O+Cu2S= 6Cu+SO2↑

此方案的尾气可以用表中方法处理

方法1

用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫,其部分热化学方程式为:

2CO(g)+SO2(g)= S(g)+2CO2(g) ΔH=+8. 0 kJ·mol-1

2H2(g)+SO2(g)= S(g)+2H2O(g) ΔH=+90. 4 kJ·mol-1

方法2

用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸

Ⅱ“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO4)3,并使溶液酸性增强;利用Fe2(SO4)3作氧化剂溶解辉铜矿石,溶液酸性又进一步增强,过滤未溶解完的辉铜矿石,在滤液中加入足量的铁屑,待反应完全后过滤出铜和剩余的铁屑,得溶液Xml(设整个过程中其它杂质不参与反应,不考虑溶液离子水解)。其流程如图:

(1)Ⅱ相对于Ⅰ的优点是______________________________。(说一点即可)

(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S= 6Cu+SO2↑氧化剂是________

(3)已知CO的燃烧热283. 0 kJ·mol-1,写出S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式___________。

(4)若用Ⅰ中方法2吸收尾气,则开始时阳极的电极反应式为________________。

(5)写出Ⅱ中黄铁矿氧化过程的化学反应方程式______________________________

(6)假设Ⅱ中每一步都完全反应,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),则所得c(Fe2+)=________________(可以写表达式)。

 0  139718  139726  139732  139736  139742  139744  139748  139754  139756  139762  139768  139772  139774  139778  139784  139786  139792  139796  139798  139802  139804  139808  139810  139812  139813  139814  139816  139817  139818  139820  139822  139826  139828  139832  139834  139838  139844  139846  139852  139856  139858  139862  139868  139874  139876  139882  139886  139888  139894  139898  139904  139912  203614 

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