【题目】ClO2是一种易溶于水难溶于有机溶剂的气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某同学在实验室中制取ClO2,并探究其性质。回答下列问题:
Ⅰ.ClO2的制备
实验室制备ClO2的反应原理为2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl,装置如下图所示:
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(1)装置A烧瓶中发生反应的离子方程式为___________________________。
(2)装置B中盛放的最佳试剂为________(填字母代号);
a.NaOH溶液 b.浓硫酸 c.饱和食盐水 d.CCl4 e.饱和石灰水
(3)控制滴加浓盐酸的速率,使产生的气体缓缓通过装置D,其目的是______________________________________________________________。
Ⅱ.探究ClO2的氧化性,按下图所示装置进行实验:
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(4)完成下列表格中的空格:
洗气瓶 | 现象或作用 | 解释原因 |
X | 溶液由浅绿色变成棕黄色 | 反应的离子方程式为_________________ |
Y | 溶液中出现淡黄色沉淀 | 反应的离子方程式为______________ |
Z | NaOH溶液的作用是________________________ | 反应的化学方程式为 2NaOH + 2ClO2 = NaClO2 + NaClO3 + H2O |
Ⅲ.测定水中的浓度
用碘量法测定水中ClO2浓度的实验步骤:取100 mL的水样加稀硫酸调节pH至2~3,加入一定量的KI溶液,充分振荡后,再加入几滴指示剂,用2.0×10-4 mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(已知:2ClO2 + 10I- + 8H+ = 5I2 + 2Cl- + 4H2O ;2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I- )。
(5)若达到滴定终点时,消耗15.00 mL 标准Na2S2O3溶液,则水样中ClO2的浓度是 _________ mol/L。
【题目】甲苯(
)是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛(
)、苯甲酸(
)等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
名称 | 性状 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 相对密度 (ρ水=1g/cm3) | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8660 | 不溶 | 互溶 |
苯甲醛 | 无色液体 | -26 | 179 | 1.0440 | 微溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片状或针状晶体 | 122.1 | 249 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)和2mL甲苯,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。
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(1)装置a的名称是__________________,主要作用是____________________。
(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________________,此反应的原子利用率理论上可达___________。(原子利用率=(期望产物的总质量/全部反应物的总质量)×100%)
(3)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是________________________________________________。
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过 ________、________(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是_______(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液 b.过滤、洗涤、干燥
c.层中加入盐酸调节pH=2 d.加入适量碳酸氢钠溶液混合震荡