【題目】近年來(lái)各國(guó)都在尋找對(duì)環(huán)境無(wú)害而作用快速的消毒劑，其中二氧化氯(ClO2)是目前國(guó)際上倍受矚目的第四代高效、無(wú)毒的消毒劑。工業(yè)上用潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時(shí)反應(yīng)制得。某興趣小組的學(xué)生設(shè)計(jì)了如下模擬裝置來(lái)制取、收集ClO2并測(cè)定其質(zhì)量。

查閱資料：ClO2是一種黃紅色有刺激性氣味的氣體，其熔點(diǎn)為－59℃，沸點(diǎn)為11.0℃，溫度過(guò)高可能引起爆炸，易溶于水，易與堿液反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：制取并收集ClO2，如圖1裝置所示。

（1）裝置A中反應(yīng)產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

（2）裝置A必須添加溫度控制裝置，其溫度要保持在60～80℃之間，控制溫度的目的是__________。裝置B也必須添加溫度控制裝置，應(yīng)該是__________（填“冰水浴”或“沸水浴”或“60℃的熱水浴”）裝置。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：測(cè)定ClO2質(zhì)量，如圖2裝置所示。過(guò)程如下：

在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；按照?qǐng)D2組裝好儀器；在玻璃液封管中加入水，浸沒(méi)導(dǎo)管口；將生成的ClO2氣體由導(dǎo)管通入錐形瓶的溶液中充分吸收后，把玻璃液封管中的水封液倒入錐形瓶中，再向錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液：用cmol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定錐形瓶中的液體，共用去VmL硫代硫酸鈉溶液（己知：I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－）。

（3）裝置中玻璃液封管的作用是____________________。

（4）滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________________。

（5）測(cè)得通入ClO2的質(zhì)量m(ClO2)=__________g（用整理過(guò)的含c、V的代數(shù)式表示）。

【答案】（1）2KClO3＋H2C2O4K2CO3＋2ClO2↑＋CO2↑＋H2O

（2）使反應(yīng)正常進(jìn)行且防止溫度過(guò)高引起爆炸；冰水浴

（3）吸收殘余的ClO2并使錐形瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)相等

（4）當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入時(shí)，溶液由藍(lán)色變成無(wú)色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色

（5）1.35CV×10-2

【解析】

試題分析：（1）潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時(shí)反應(yīng)制得K2CO3、ClO2和CO2等，根據(jù)化合價(jià)升降相等和原子守恒配平，化學(xué)方程式為2KClO3＋H2C2O4K2CO3＋2ClO2↑＋CO2↑＋H2O。

（2）為了使反應(yīng)正常進(jìn)行且防止溫度過(guò)高引起爆炸，裝置A必須添加溫度控制裝置，其溫度要保持在60～80℃之間；裝置B的作用是收集熔點(diǎn)為－59℃，沸點(diǎn)為11.0℃的ClO2，所以用冰水浴進(jìn)行溫度控制。

（3）裝置中玻璃液封管的作用是吸收殘余的ClO2并使錐形瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)相等。

（4）該滴定實(shí)驗(yàn)用淀粉作指示劑，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入時(shí)，溶液由藍(lán)色變成無(wú)色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn)。

（5）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)：8H＋+2ClO2+10I－=2Cl－+5I2+4H2O、I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－，得關(guān)系式：

ClO2——5S2O32—，消耗硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為CV×10-3mol，則通入ClO2的質(zhì)量m(ClO2)=CV×10-3 ÷5 ×67.5g/mol=1.35CV×10-2 g.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】以NaCl等為原料制備KClO4的過(guò)程如下：

①在無(wú)隔膜、微酸性條件下，發(fā)生反應(yīng)：NaCl+H2ONaClO3+H2↑(未配平)

②在NaClO3溶液中加入KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，降溫結(jié)晶，得KClO3。

③一定條件下反應(yīng)：4KClO33KClO4+KCl，將產(chǎn)物分離得到KClO4。

（1）電解時(shí)，產(chǎn)生質(zhì)量為2.13g NaClO3，同時(shí)得到H2的體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

（2）向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是 。

（3）該過(guò)程制得的KClO4樣品中含少量KCl雜質(zhì)，為測(cè)定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

準(zhǔn)確稱(chēng)取5.689g樣品溶于水中，配成250mL溶液，從中取出25.00mL于錐形瓶中，加入適量葡萄糖，加熱使ClO4-全部轉(zhuǎn)化為Cl-(反應(yīng)為：3 KClO4+C6H12O6 ═ 6 H2O + 6 CO2↑+ 3 KCl)，加入少量K2CrO4溶液作指示劑，用0.20mol/L AgNO3溶液進(jìn)行滴定至終點(diǎn)，消耗AgNO3溶液體積21.00mL。滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生磚紅色Ag2CrO4沉淀。

① 已知： Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12，若c(CrO42－)＝1.1×10-4mol/L，則此時(shí)c(Cl－)＝ mol/L。

② 計(jì)算KClO4樣品的純度(請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】[化學(xué) 選修2：化學(xué)與技術(shù)]

銨鹽是重要的化工原料，以N2和H2為原料制取硝酸銨的流程圖如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在上述流程圖中，B設(shè)備的名稱(chēng)是 ，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）在上述工業(yè)生產(chǎn)中，N2與H2合成NH3的催化劑是 。1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程，示意圖如下：

分別表示N2、H2、NH3 。圖⑤表示生成的NH3離開(kāi)催化劑表面，圖②和圖③的含義分別是 、 。

（3）NH3和CO2在一定條件下可合成尿素，其反應(yīng)為：2NH3(g)+CO2(g) CO( NH2)2(s)+H2O(g)

右圖表示合成塔中氨碳比a與CO2轉(zhuǎn)化率ω的關(guān)系。a為[n(NH3)/n(CO2)]，b為水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。則：

①b應(yīng)控制在 ； A．1.5．1.6 B．1～1.1 C．0.6～0.7

②a應(yīng)控制在4.0的理由是 。

（4）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)置熱交換器的目的是 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是 。

（5）生產(chǎn)硝酸的過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物，可用如下兩種方法處理：

堿液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O

NH3還原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有類(lèi)似的反應(yīng)）

以上兩種方法中，符合綠色化學(xué)的是 。

（6）某化肥廠(chǎng)用NH3制備N(xiāo)H4NO3。已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量（不考慮其它損耗）的 %。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】藥物阿司匹林可由水楊酸制得，它們的結(jié)構(gòu)如圖所示。有關(guān)說(shuō)法正確的是

A．服用阿司匹林，身體出現(xiàn)水楊酸不良反應(yīng)時(shí)，可靜脈注射N(xiāo)aHCO3溶液

B．阿司匹林的分子式為C9H10O4

C．1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOH

D．水楊酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、加聚反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

A、B、C、D為前四周期元素。A元素的原子價(jià)電子排布為ns2np2，B元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，C元素原子的M能層的p能級(jí)有3個(gè)未成對(duì)電子，D元素原子核外的M能層中只有2對(duì)成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）當(dāng)n=2時(shí)，AB2屬于__________分子（填“極性”或“非極性”），分子中有__________個(gè)δ鍵、__________個(gè)π鍵。A6H6分子中A原子的雜化軌道類(lèi)型是__________雜化。

（2）當(dāng)n=3時(shí)，A與B形成的晶體屬于__________晶體。

（3）若A元素的原子價(jià)電子排布為3s23p2，A、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序是__________（用元素符號(hào)表示）．

（4）已知某紅紫色配合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O，該配合物中的中心離子鈷離子在基態(tài)時(shí)的核外電子排布式為____________________。

（5）金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示，體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為__________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=－572kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=－484kJ/mol

③CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);△H=－890kJ/mol

（1）已知H-H的鍵能436kJ/molO=O的鍵能496kJ/molH-O的鍵能463kJ/mol，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算①②哪一個(gè)反應(yīng)可以通過(guò)鍵能直接計(jì)算得出 。并計(jì)算寫(xiě)出反應(yīng) H2O ( l ) = H2O ( g )的焓變△H= 。

（2）請(qǐng)根據(jù)題干計(jì)算CO2（g）+4H2( g ) =CH4( g ) +2H2O( g )的焓變△H= 。

（3）在①②③三個(gè)方程式中哪一個(gè)是燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。（填反應(yīng)方程式的序號(hào)）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，取甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L完全燃燒后恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為263.8kJ，試求混合氣體中甲烷和氫氣體積比 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)設(shè)計(jì)如下路線(xiàn)合成有機(jī)物E(C6H8O4)，(其中A的相對(duì)分子質(zhì)量是56，B的相對(duì)分子質(zhì)量是125)。

（1）烴A的分子式是，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________；

（2）③的反應(yīng)類(lèi)型是____________反應(yīng)；

（3）已知E為順式結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________；

（4）下列說(shuō)法正確的是____________(填序號(hào))

a．反應(yīng)①屬于加成反應(yīng)

b．B與二氯甲烷互為同系物

c．C存在立體異構(gòu)體

d．D能使溴水褪色

（5）若C轉(zhuǎn)化為D經(jīng)過(guò)如下4步反應(yīng)完成：。

則④的化學(xué)方程式是____________，⑥所需的無(wú)機(jī)試劑及反應(yīng)條件是____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E、F、G、H八種主族元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們?cè)谥芷诒碇形恢萌缦拢?/span>

A





B

C[

D


E


F

G


H


請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出E元素在周期表中的位置 。

（2）B與D可形成三原子分子X，X的電子式為 。

（3）E、F、H所形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)?/span> （用離子符號(hào)表示）。

（4）G的最高價(jià)氧化物與B的單質(zhì)在高溫下能發(fā)生置換反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：

。

（5）由A、C、D三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)Z溶于水時(shí)能促進(jìn)水的電離，測(cè)得Z的水溶液pH＜7，其原因是 （用離子方程式來(lái)表示）。

（6）鹽Y由B、D、E組成。以熔融鹽Y為電解質(zhì)構(gòu)成的燃料電池如圖所示。

寫(xiě)出石墨（I）電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式 。

（7）用熔融鹽Y的燃料電池作電源，以石墨為電極，電解一定濃度的CuSO4溶液至無(wú)色后繼續(xù)電解一段時(shí)間。斷開(kāi)電路，向溶液中加入0.1 mol Cu（OH）2，溶液恢復(fù)到電解之前的體積和濃度，則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】今年，霧霾陰影籠罩全國(guó)。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成成分，綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容。

（1）汽車(chē)尾氣中的 NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化。發(fā)生的反應(yīng)如下：2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g)

①已知：N2(g)+O2 (g)=2NO(g) ΔH＝+180.0 kJ/mol。部分化學(xué)鍵的鍵能如下(鍵能指氣態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最小能量)

則反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g) ΔH＝__________ kJ/mol

②若上述反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，并在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)，則下列示意圖不符合題意的是__________(填選項(xiàng)序號(hào))。(圖中 ω、M、v 正 分別表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)、混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量、正反應(yīng)速率)

（2）尾氣中的SO2可先催化氧化生成SO3，再合成硫酸。已知：2SO2(g)＋O2 (g)2SO3(g) ΔH＝－196.0 kJ/mol。

①在一定溫度的密閉容器中，SO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示：

則A點(diǎn)的v逆(SO2 )__________(填―大于‖、―小于‖或―等于‖)B 點(diǎn)的 v正(SO2)。

②在某溫度時(shí)，向10L的密閉容器中加入4.0 molSO2和10.0 molO2，反應(yīng)達(dá)到平衡，改變下列條件，再次達(dá)到平衡時(shí)，能使O2的新平衡濃度和原來(lái)平衡濃度相同的是______(填選項(xiàng)序號(hào))。

A．在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積

B．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，再充入2.0 mol SO2和5.0 mol O2

C．保持溫度和容器體積不變，再充入SO2和SO3，使之濃度擴(kuò)大為原來(lái)的兩倍

（3）利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3 制成燃料電池，其原理如下圖所示。

該電池在工作過(guò)程中NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y，Y是一種氧化物，可循環(huán)使用。石墨Ⅱ是電池的____極，石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。相同條件下，消耗的O2和NO2的體積比為_(kāi)____。

（4）尾氣中氮氧化物(NO和NO2 )也可用尿素[CO(NH2)2 ]溶液除去，反應(yīng)生成對(duì)大氣無(wú)污染的氣體。1 mol 尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè) NO、NO2體積比為 1∶1)的質(zhì)量為_(kāi)__________g。

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