分析 硫酸鈉溶液通入離子隔膜電解池中,ClO2和雙氧水在II中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2和氣體a,該反應(yīng)中Cl元素化合價由+4價變?yōu)?3價,則O元素化合價由-1價變?yōu)?價,所以生成的氣體a是O2,離子反應(yīng)方程式為2 ClO2+H2O2+2OH-=2 ClO2-+O2↑+2H2O;
III中發(fā)生電解,根據(jù)圖知,生成氫氧化鈉,陰極上生成氫氣同時陰極附近生成NaOH,所以生成的氣體b是H2;陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,所以a是O2,同時生成硫酸,所以A溶液是硫酸;酸性條件下,I中NaClO2、Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)方程式為2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O;
(1)同一化學(xué)反應(yīng)中,失電子化合價降低的反應(yīng)物是還原劑;
(2)堿性條件下,ClO2、H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧氣、ClO2-和水;
(3)①根據(jù)在反應(yīng)物中,化合價降低的物質(zhì)是氧化劑,化合價升高的物質(zhì)是還原劑來分析解答;
②根據(jù)題干信息“研究表明:若反應(yīng)開始時鹽酸濃度越大,則氣體產(chǎn)物中Cl2的含量越大”結(jié)合①方程式進行分析解答.
解答 解:硫酸鈉溶液通入離子隔膜電解池中,ClO2和雙氧水在II中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2和氣體a,該反應(yīng)中Cl元素化合價由+4價變?yōu)?3價,則O元素化合價由-1價變?yōu)?價,所以生成的氣體a是O2,離子反應(yīng)方程式為2 ClO2+H2O2+2OH-=2 ClO2-+O2↑+2H2O;
III中發(fā)生電解,根據(jù)圖知,生成氫氧化鈉,陰極上生成氫氣同時陰極附近生成NaOH,所以生成的氣體b是H2;陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,所以a是O2,同時生成硫酸,所以A溶液是硫酸;酸性條件下,I中NaClO2、Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)方程式為2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O;
(1)同一化學(xué)反應(yīng)中,失電子化合價降低的反應(yīng)物是還原劑,
I中反應(yīng)方程式為2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O,還原劑是Na2SO3;III中氧化劑和還原劑都是水,
故答案為:Na2SO3;H2O;
(2)堿性條件下,ClO2、H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧氣、ClO2-和水,離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O,
故答案為:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O;
(3)①5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反應(yīng)中,4NaClO2→4ClO2,+3價的氯元素化合價升高到+4價,所以NaClO2是還原劑;1NaClO2→1NaCl,+3價的氯元素的化合價降低到-1價,所以部分NaClO2作氧化劑;所以該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4,
故答案為:1:4;
②5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反應(yīng)中,ClO2-具有氧化性,ClO2-的氧化性隨溶液的酸性和濃度的增大而增強,因此Cl-被氧化得到Cl2,根據(jù)研究表明:若反應(yīng)開始時鹽酸濃度越大,則氣體產(chǎn)物中Cl2的含量越大,
故答案為:ClO2-的氧化性或Cl-的還原性隨溶液的酸性和濃度的增大而增強,因此Cl-被氧化得到Cl2.
點評 本題考查生產(chǎn)NaClO2的制備實驗的工業(yè)設(shè)計,把握物質(zhì)的性質(zhì)熟練運用氧化還原反應(yīng)為解答該題的關(guān)鍵,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 鋁片不用特殊方法保護 | |
B. | 輪船水線下的船體上裝一定數(shù)量的鋅塊 | |
C. | 純鋅與稀硫酸反應(yīng)時,滴入少量CuSO4溶液后速率增大 | |
D. | 鍍鋅鐵比較耐用 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 77 | B. | 95 | C. | 172 | D. | 249 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
X | Y | |
Z | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Ds原子在周期表中位于第7周期第Ⅷ族 | |
B. | Ds是IB元素 | |
C. | Ds元素為放射性元素 | |
D. | Ds元素在元素周期表中d區(qū) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 1 mol NH4CI 固體中共價鍵總數(shù)為5NA | |
B. | 16g O2與O3的混合物中含有NA個氧原子 | |
C. | 向裝有催化劑的密閉容器加入3molH2和1 mol N2,充分反應(yīng)后得2NA 個氨分子 | |
D. | 18g水(H2O)含有8NA個中子 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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