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(1)完成Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应的化学方程式:H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+H2O+
该反应可用于探究外界条件对反应速率的影响,完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5mL):
| 实验 编号 |
T/K | c(Na2S2O3)/mol?L-1 | c(H2SO4) /mol?L-1 |
实验目的 |
| ① | 298 | 0.1 | 0.1 | 实验①和②探究温度对该反应速率的影响;实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响. |
| ② | 308 | |||
| ③ | 0.2 | |||
| ④ | 0.1 |
下列三个化学反应都可以应用于实验室里制备氯气.
Ⅰ.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
Ⅱ.2KMnO4+16HCl(浓)
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
Ⅲ.KClO3+6HCl(浓)
KCl+3Cl2↑+3H2O
请回答下列问题:
(1)从物质的组成、性质以及化学反应类型等方面来看,这三个化学反应的共同点是________.
(2)在这三个化学反应中,反应Ⅰ与其余两个反应的不同点是________.
(3)在这三个化学反应中,氯元素的利用率最高的是________.
(4)已知固体食盐与浓硫酸在不同的条件下发生不同的反应:
NaCl(s)+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑
2NaCl(s)+H2SO4(浓)
Na2SO4+2HCl↑
①参考上述信息选择,下列物质中可以组合成用于实验室里制备氯气的化学药品的是________.
a.稀盐酸
b.稀硫酸
c.二氧化锰固体
d.食盐晶体
e.浓硫酸
②用所选择的化学药品制备氯气并且使化学药品的利用率最高,化学反应的方程式是________,用于化学反应的装置与化学反应Ⅰ~Ⅲ中的________相同.
纯碱是主要的化工原料,化学家发明了其不同的工业制法,其中法国化学家尼古拉斯·勒布朗早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法,简称勒布朗制碱法。该方法包括以下两个阶段:首先从原料氯化钠与浓硫酸在高温下的反应得到中间产物硫酸钠,然后通过硫酸钠与木炭和碳酸钙的反应来得到碳酸钠。各步骤反应的化学方程式如下:
2NaCl+H2SO4
Na2SO4+2HCl↑
Na2SO4+2C
Na2S+2CO2↑
Na2S+CaCO3
Na2CO3+CaS
完成下列计算(计算过程保留3位有效数字)
(1)假设每一步反应物的量足够,反应完全,理论上每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的的质量是_________kg。
(2)步骤②碳单质过量时也同样可以反应获得Na2S,此时所发生的反应的化学方程式是___________________________________。若其它条件不变,步骤②按此反应进行,每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的的质量是__________kg,此时消耗碳单质的量是原步骤②反应用碳量的____倍。
(3)通过定性分析,勒布朗制碱法获得的纯碱含有杂质CaCO3和CaS,为了测定产品纯度,取10g样品与稀硝酸反应,硫元素全部转化成淡黄色固体,称量其质量为0.16g,另取10g样品与稀盐酸反应,得到气体(忽略气体在水中的溶解),折算为标况下,体积为2.162L,计算求出该产品中Na2CO3的纯度。
(4)若除氯化钠和碳单质的量外,其它反应物足量,反应充分, 如果加入amol氯化钠时,生成的Na2CO3为yg,电子转移数为zmol,讨论分析当氯化钠与碳的物质的量之比x的值不同时,用函数式表示y和z的值是多少。
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纯碱是主要的化工原料,化学家发明了其不同的工业制法,其中法国化学家尼古拉斯·勒布朗早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法,简称勒布朗制碱法。该方法包括以下两个阶段:首先从原料氯化钠与浓硫酸在高温下的反应得到中间产物硫酸钠,然后通过硫酸钠与木炭和碳酸钙的反应来得到碳酸钠。各步骤反应的化学方程式如下:
2NaCl+H2SO4
Na2SO4+2HCl↑
Na2SO4+2C
Na2S+2CO2↑
Na2S+CaCO3
Na2CO3+CaS
完成下列计算(计算过程保留3位有效数字)
(1)假设每一步反应物的量足够,反应完全,理论上每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的的质量是_________kg。
(2)步骤②碳单质过量时也同样可以反应获得Na2S,此时所发生的反应的化学方程式是___________________________________。若其它条件不变,步骤②按此反应进行,每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的的质量是__________kg,此时消耗碳单质的量是原步骤②反应用碳量的____倍。
(3)通过定性分析,勒布朗制碱法获得的纯碱含有杂质CaCO3和CaS,为了测定产品纯度,取10g样品与稀硝酸反应,硫元素全部转化成淡黄色固体,称量其质量为0.16g,另取10g样品与稀盐酸反应,得到气体(忽略气体在水中的溶解),折算为标况下,体积为2.162L,计算求出该产品中Na2CO3的纯度。
(4)若除氯化钠和碳单质的量外,其它反应物足量,反应充分, 如果加入amol氯化钠时,生成的Na2CO3为yg,电子转移数为zmol,讨论分析当氯化钠与碳的物质的量之比x的值不同时,用函数式表示y和z的值是多少。
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(1)焦炭在过程Ⅰ中作
(2)过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式是
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(3)整个制备过程必须严格控制无水.
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,反应的化学方程式是
②干燥Cl2时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H2SO4中.冷却的作用是
(4)Zn还原SiCl4的反应如下:
反应1:400℃~756℃,SiCl4(g)+2Zn(l)?Si(s)+2ZnCl2(l)△H1<0
反应2:756℃~907℃,SiCl4(g)+2Zn(l)?Si(s)+2ZnCl2(g)△H2<0
反应3:907℃~1410℃,SiCl4(g)+2Zn(g)?Si(s)+2ZnCl2(g)△H3<0
①对于上述三个反应,下列说法合理的是
a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c.增大压强能提高反应的速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
②实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是
③已知Zn(l)═Zn(g)△H=+116KJ/mol.若SiCl4的转化率均为90%,每投入1mol SiCl4,“反应3”比“反应2”多放出
(5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层.腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液.硅表面首先形成SiO2,最后转化为H2SiF6.用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程