二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的***菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg
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二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的***菌、消毒剂。 (1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是___________【已知:Ksp(BaSO4)= 1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 ×10-9】
②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。 工艺中可以利用的单质有____________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。 (2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式: □ (D) +24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________ (3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍 |
答案
(1)①BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其它合理答案) ②H2、Cl2 2NaClO3 + 4HCl 2ClO2↑ + Cl2↑ + 2NaCl + 2H2O (2)1C6H12O6+ 24 NaClO3 + 12H2SO424 ClO2↑ + 6 CO2↑ + 18H2O + 12 Na2SO4 (3)2.5 |
解析
(1)①在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去。根据提供的Ksp数据,在后面加入碳酸钠时,发生BaSO4(s)+ CO32- (aq)= BaCO3(s)+SO42- (aq)。②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的单质为H2、Cl2,合成HCl。根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生成ClO2;可以写出方程式,并用化合价升降法配平得到。 (2)纤维素为多糖,水解最终产物为葡萄糖(C6H12O6),具有还原性,可将NaClO3还原得到ClO2。Cl从+5到+4价,降低1价,葡萄糖(C6H12O6)C均价为0,到+4价,升高4价,然后配平得到。 (3)每摩尔Cl2得到2mol电子,而没摩尔ClO2得到5mol电子,故为2.5倍。 【考点定位】考查化学工艺流程,涉及氧化还原反应相关概念、配平及计算,化学实验基本方法(除杂)等相关知识。 |
举一反三
下列说法正确的是( )A.漂白粉的有效成分是氯化钙和次氯酸钙 | B.欲除去氯气中少量的氯化氢气体,可将此混合气体通过盛饱和氢氧化钠溶液的洗气瓶 | C.将氯水滴入碳酸钠溶液中,无明显现象出现 | D.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将变红 |
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如图所示,室温下A、B两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体(同温、同压),当打开止水夹K,使两烧瓶内气体充分接触后,容器内压强由小到大的顺序正确的是( )
编 号
| ①
| ②
| ③
| A中气体
| H2
| NH3
| NO
| B中气体
| Cl2
| HCl
| O2
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A、 ②③① B、 ③①② C、③②① D、 ①②③ |
某校化学兴趣小组利用在加热条件下浓盐酸与二氧化锰的反应 来制取并收集氯气,实验装置如图所示。
⑴写出该反应的化学方程式: ⑵上述反应中,盐酸表现出性质是 。 (3)实验开始时,某学生对实验装置进行了气密性检查, 方法是 (4)兴趣小组的同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气,你认为错误的是 。 A.NaOH 溶液 B.Na2CO3溶液 C.浓硫酸 (5)实验室取含氯化氢14.6g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应,可以收集到标准状况下的氯气体积 (填大于、小于或等于)2.24L,原因是 |
某校化学兴趣小组为制备氯气设计了下列装置,
请回答问题: (1)连接好装置,装药品之前,必须进行的一项操作步骤是____________________。 (2)A (仪器名称)是:__________________圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为_____________________________________; (3)_______(填甲或乙)中饱和食盐水的作用是_________________________________; (4)尾气处理装置:用______________吸收多余的Cl2,防止污染空气。 |
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