【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10℃,可用于饮用水净化。某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。回答下列问题:
I .ClO2的制备
己知:在强酸性溶液中用SO2还原NaC1O3能制备ClO2。
(1)反应过程中圆底烧瓶内会看到溶液中有一种白色固体析出,为了证明该物质常采用的实验操作及现象为:待实验完成、圆底烧瓶冷却后,____________________。
(2)装置B中反应的离子方程式为_________________________。
(3)欲制备并收集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)
(4)装置D的作用_______________。
II. ClO2与Na2S的反应
(5)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。—段时间后,通过下列实验探究I中反应的产物。
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
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 | ①无_____生成 |
另取少量Ⅰ中溶液于试管乙中,加入Ba(OH)2溶液,振荡 | ②________ | 有SO42-生成 |
③继续在试管乙中滴加Ba(OH)2 溶液至过量,静置,取上层清液于试管中,_______。 | 有白色沉淀生成 | 有Cl-生成 |
(6)C1O2与Na2S反应的离子方程式为_________。用于饮用水净化时,ClO2相对于Cl2的优点是______________(任写一条)。
【题目】高温下用H2还原CuCl制备活性铜,反应原理如下:
2Cu(s)+Cl2(g) 2CuCl(s) ΔH1=-36 kJ·mol-1①
H2(g)+2CuCl(s) 2Cu(s)+2HCl(g) ΔH2②
有关物质的键能数据如下表:
物质 | H2 | Cl2 | HCl |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 243 | 432 |
(1)ΔH2=________kJ·mol-1。
(2)经测定反应②制备活性铜的反应趋势大,原因是__________。
(3)在某温度下,反应①达到平衡状态,在tl时,增加压强到原来的2倍(Cu的量足够),在图中画出Cl2浓度的变化趋势线。________________________
(4)白色不溶于水的CuCl可以由电解法制得,如图所示:
①装置中用的交换膜为________。
A.阳离子交换膜 B.阴离子交换膜
C.质子交换膜 D.氢氧根离子交换膜
②阳极的电极反应式为______________________________________________。
(5)已知CuCl可溶解于稀硝酸,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(6)根据已学知识写出制取CuCl的一种方法,用化学方程式表示:____________________________。
【题目】硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体(Na2B4O7·10H2O)时的废渣,其主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3 、FeO、MnO、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取的七水硫酸镁在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Na2B4O7·10H2O中B的化合价为________________。
(2)Na2B4O7易溶于水,也较易发生水解:B4O72-+7H2O4H3BO3(硼酸)+2OH-,(硼酸在常温下溶解度较小)。写出加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式:_________________________________。
(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸但能溶于浓盐酸的黑色固体,写出生成黑色固体的离子方程式_________________。
(4)加入MgO的目的是_____________________。
(5)己知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) 溶解度(g) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
操作“A”是将MgSO4:和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明“操作A”步骤为____________________。
(6)Na2B4O7·10H2O失去全部结晶水后的硼砂与金属钠、氢气及石英砂一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂——NaBH4”(该过程B的化合价不变)。
①写出NaBH4的电子式_____________。
②“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力,其定义是:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力。NaBH4的有效氢含量为_____(计算结果保留两位小数)。
③在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反应式_______________。