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高中同步达标检测卷
专题3 从海水中获得的化学物质
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.“84”消毒液(有效成分是NaClO)是大规模环境消毒剂。下列说法不正确的是( )
A.用pH试纸检验该溶液,试纸变蓝
B.“洁厕灵”与“84”消毒液混用容易造成氯气中毒
C.用“84”消毒液喷洒衣物可能会造成脱色
D.该溶液具有强氧化性,故可用于杀菌消毒
2.下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.Na具有还原性,可用于制作高压钠灯
B.NaClO具有强氧化性,可用于消毒杀菌
C.Cl2有毒,可用于消毒杀菌
D.Na2CO3能沉淀Ca2+,可用于去除物品表面油污
3.下图为Cr元素的部分化合物的转化图。下列说法不正确的是( )
Cr(OH)3沉淀CrCl3溶液Na2Cr2O7溶液Na2CrO4溶液
A.转化①可加入NaOH溶液实现
B.转化②可加入盐酸实现
C.转化③需要加入氧化剂才能实现
D.转化④中Na2Cr2O7发生还原反应
4.对陈述Ⅰ、Ⅱ及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 碳酸钠可用于治疗胃酸过多 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 向氯水中滴入石蕊溶液,变红 氯水显酸性 Ⅰ对,Ⅱ错,无
C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾能力强的黄光 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2能与CO2、H2O反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有
5.下列离子组在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:K+、Fe3+、S、N
B.碱性溶液中:Na+、K+、S、C
C.含有大量CuCl2的溶液中:Na+、N、S、OH-
D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:Ca2+、K+、C、N
6.“价—类”二维图是元素化合物知识系统化学习的良好工具,氯及其化合物的“价—类”二维图如下,下列说法错误的是( )
A.乙能使鲜花褪色,说明它具有漂白性
B.若将乙转化为甲,可以不加还原剂
C.丙为ClO2,可用作自来水消毒剂
D.推测庚既有氧化性又有还原性
7.用反萃取原理可从I2的CCl4萃取液中回收I2,流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.“反应Ⅰ”的离子方程式为I2+2OH- I-+I+H2O
B.“操作Ⅰ”为分液
C.利用反萃取原理可实现碘单质的富集
D.通过升华法可将粗碘提纯
8.下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
C.用装置丙检验钠和水反应是否放热
D.用装置丁获得NaCl晶体
9.某同学设计了一种制备精盐的实验方案,流程如图,下列说法正确的是( )
粗盐滤液精盐
A.操作A是溶解,操作C是过滤
B.第①⑤⑦步操作都用到了一种相同的玻璃仪器
C.第④步只发生反应Ca2++C CaCO3↓
D.第⑥步可以调至第④步和第⑤步之间
10.Cl2常用作饮用水的杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 ℃时氯气—氯水体系中Cl2(aq)、HClO和ClO-三种微粒所占百分数随pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.向氯水中滴加少量石蕊试液,先变红,后红色消失
B.用强光照射氯水,溶液酸性增强,杀菌能力减弱
C.为了达到氯水最大的杀菌效果,溶液的pH最佳控制范围是3~5.5
D.往氯水中滴加NaHCO3溶液产生气泡,因此氯水中含有HClO
11.用如图装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用下表中的试剂润湿。常温下,向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴浓盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如下表:
红纸编号 试剂 红纸变化
① — 不褪色
② 蒸馏水 逐渐褪色
③ 饱和食盐水 几乎不褪色
④ NaHCO3溶液 快速褪色
已知:Cl2+NaHCO3 NaCl+CO2+HClO,下列对于该实验的分析不正确的是( )
A.对比①②的现象,说明能使红纸褪色的粒子不是Cl2
B.对比②③的现象,说明能使红纸褪色的粒子是HClO
C.对比②④的现象,说明能使红纸褪色的粒子一定不是H+
D.对比②③④的现象,说明c(HClO)越大,漂白效果越好
12.Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂,经查阅资料:Cl2氧化能力略强于H2O2。为了检验Cl2能否将H2O2氧化,某学生设计了如图所示的实验装置(加热和夹持装置略去)。将浓盐酸注入圆底烧瓶中,反应一段时间后关闭止水夹,试管D中液面下降,长颈漏斗中液面上升,试管D中的气体无色,经检验该气体能使带火星的木条复燃。除反应
H2O2+Cl2 2HCl+O2可能发生外,对试管D中气体来源的判断最不可能的是( )
A.C中HClO分解产生的氧气
B.C中H2O2分解产生的氧气
C.D中NaClO分解产生的氧气
D.C中生成的氧气和少量没有排净的空气
13.ClO2是一种广谱消毒剂,根据世界环保联盟的要求,ClO2将逐渐取代Cl2成为自来水的消毒剂。工业制备ClO2的方法有多种,用NaClO3和H2C2O4(草酸)的混合溶液加硫酸酸化可制取ClO2,该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶3
14.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下:
步骤1:将电石渣与水混合,形成浆料。
步骤2:控制电石渣过量,75 ℃时向浆料中通入Cl2,该过程会生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2,一段时间后过滤。
步骤3:向滤液中加入稍过量KCl固体,蒸发浓缩、冷却至25 ℃结晶,得KClO3。
下列说法正确的是( )
A.控制通入Cl2的速率,可以提高Cl2的利用率
B.25 ℃时,Ca(ClO3)2的溶解能力比KClO3小
C.步骤2中,过滤所得滤液中=
D.生成Ca(ClO)2的化学方程式为Cl2+Ca(OH)2 Ca(ClO)2+H2
15.向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 mol/L的盐酸,生成CO2的物质的量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.0B.a LC.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(10分)某学习小组用含有少量杂质(主要为CaCl2、MgCl2、Na2SO4)的粗盐制取较纯净的NaCl,实验前他们设计了如下所示的实验方案。
请回答:
(1)步骤②中除去的杂质离子是 。
(2)试剂X是 ;用离子方程式表示其作用: 、 。
(3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式: 、 。
(4)步骤⑥的操作是 。
(5)检验所得到的NaCl晶体中是否含有Na2SO4,实验方案是 。
17.(12分)已知海水中溴元素主要以Br-形式存在,工业上从海水中提取溴的流程如下:
(1)写出“氧化”反应的离子方程式: 。
(2)将吹出后的含Br2的空气按一定速率通入吸收塔,用SO2和水进行吸收,吸收后的空气进行循环利用。
①写出吸收反应的离子方程式: 。
②吹出时,Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示。SO2流量过大,Br2吹出率反而下降的原因是 。
(3)工业上也可用Na2CO3溶液代替二氧化硫水溶液吸收Br2,完成下列化学方程式: Br2+ Na2CO3 NaBrO3+ CO2↑+ ;当有1.204×1024个电子发生转移时,理论上参加反应的Br2的质量为 。
(4)对于较低浓度的溴水,可采用萃取的方法提取Br2。四氯化碳可作为Br2的萃取剂,其原因除四氯化碳不与溴反应外,还有 。
18.(9分)钠的“价—类”二维图如下所示:
(1)写出图中①代表的某种淡黄色固体能作供氧剂的原因: (用化学方程式表示,写一个即可)。
(2)写出NaHCO3的电离方程式: ;若NaHCO3溶液中含有少量Na2CO3杂质,除去Na2CO3的方法为 (用离子方程式表示)。
向300 mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2(忽略溶液体积的变化),充分反应后,得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中,逐滴滴加1 mol·L-1的盐酸,所得CO2的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
①AB段发生反应的离子方程式为 。
②B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是 。
19.(10分)Ⅰ.“索尔维制碱法”以NaCl、NH3、CaCO3等为原料获得Na2CO3。已知:饱和食盐水中通入NH3和足量CO2发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。某化学小组用如图所示装置进行模拟实验。
(1)装置乙中盛放的是饱和NaHCO3溶液,其作用是 。(用离子方程式表示)
(2)装置丙需控制温度在30~35 ℃,温度不宜过高的原因是 。
(3)装置丙中产生NaHCO3沉淀,经过滤、洗涤、灼烧,可以得到Na2CO3。检验NaHCO3是否洗涤干净的操作是 。
Ⅱ.我国近代化学工业的奠基人侯德榜先生,设计出“联合制碱法”,提高了食盐的转化率,缩短了生产流程,减小了对环境的污染,工艺流程如图所示:
已知:①在101 kPa时,NH3、CO2的溶解度(气体的压力为101 kPa时溶解在1体积水中并换算成标准状况下的气体体积数)如表所示。部分盐在水中的溶解度曲线如图所示。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
气体在水中的溶解度 NH3 1 130 870 680 530 400 290 200
CO2 1.713 1.194 0.878 0.665 0.530 0.436 0.359
②温度高于60 ℃时,NaHCO3开始分解。
试回答下列问题:
(4)流程中先“氨化”再“碳酸化”的原因是 。
(5)“侯氏制碱法”所得NH4Cl样品中含有少量的NaCl和NaHCO3,请设计实验方案提纯NH4Cl样品:将NH4Cl样品溶于水, ,冰水洗涤,低温干燥(实验中必须用到的试剂:盐酸)。
20.(14分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和优质漂白剂,可由ClO2为原料制取。实验室利用下图装置制备NaClO2(夹持装置略),并测定所制NaClO2的纯度。
已知:
①ClO2的沸点为11 ℃,极易溶于水,浓度过高时易分解爆炸
②2NaOH+H2O2+2ClO2 2NaClO2+O2+2H2O
(1)装置A中仪器a的名称为 ;在酸性条件下,NaClO3可将Na2SO3氧化为Na2SO4并产生ClO2,该反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中需要持续通入稀有气体,目的是 。
(3)装置B的作用是 。
(4)装置C中用冰水浴冷却的目的是 。
(5)测定亚氯酸钠含量的实验步骤:
①称取NaClO2样品5.0 g于小烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的KI固体,再滴入适量的稀H2SO4,充分反应,将所得混合液配成500 mL待测溶液。
②移取10.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液40.00 mL,溶液中的I2正好完全反应。(已知:Cl+4I-+4H+ 2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2 2I-+S4)
该样品中NaClO2的质量分数为 。
答案全解全析
1.A “84”消毒液中的NaClO具有强氧化性,能漂白pH试纸,A错误;洁厕灵中的HCl能与“84”消毒液中的NaClO反应生成氯气,两者混用容易造成氯气中毒,B正确;“84”消毒液中的NaClO具有强氧化性,能漂白衣物,C正确;该溶液中含有次氯酸钠,具有强氧化性,故可用于杀菌消毒,D正确。
2.B 高压钠灯的工作原理与Na具有还原性无关,A错误;NaClO具有强氧化性,可用于消毒杀菌,B正确;Cl2可用于消毒杀菌,与氯气有毒无关,C错误;碳酸钠溶液呈碱性,可用于去除物品表面的油污,与Na2CO3能沉淀Ca2+无关,D错误。
3.D CrCl3溶液与NaOH溶液反应可生成Cr(OH)3沉淀,即转化①可加入NaOH溶液实现,A正确;Cr(OH)3与盐酸反应得到CrCl3溶液,即转化②可加入盐酸实现,B正确;CrCl3→Na2Cr2O7,Cr元素化合价升高,转化③需要加入氧化剂才能实现,C正确;Na2Cr2O7→Na2CrO4,没有元素化合价发生改变,转化④不涉及氧化还原反应,D错误。
4.D Na2CO3能够与盐酸反应,陈述Ⅱ对,但是Na2CO3溶液碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,陈述Ⅰ错误,A不符合题意;氯水显酸性,陈述Ⅱ对,氯水具有漂白性,滴入石蕊溶液后,先变红后褪色,陈述Ⅰ错误,B不符合题意;金属钠具有强还原性,陈述Ⅰ对,高压钠灯发出透雾能力强的黄光,陈述Ⅱ对,但二者无因果关系,C不符合题意;Na2O2与水、CO2反应生成O2,所以可为航天员供氧,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确,且有因果关系,D符合题意。
5.B A项,无色透明溶液中不能含大量Fe3+;B项,OH-与这四种离子均能大量共存,且Na+、K+、S、C之间不反应;C项,Cu2+和N都能与OH-反应而不能大量共存;D项,溶液呈酸性,含有大量H+,H+与C不能大量共存,且Ca2+和C反应生成沉淀而不能大量共存。
6.A 分析题述“价—类”二维图可知,甲为HCl、乙为Cl2、丙为ClO2。氯气无漂白性,A错误;乙为Cl2、甲为HCl,Cl2+H2O HCl+HClO可实现将乙转化为甲,该反应中Cl2既是氧化剂也是还原剂,B正确;丙为ClO2,具有强氧化性,可用作自来水消毒剂,C正确;庚中Cl元素的化合价为中间价态,故可推测庚既有氧化性又有还原性,D正确。
7.A 结合图示流程可知“反应Ⅰ”的离子方程式为3I2+6OH- 5I-+I+3H2O,A错误;操作Ⅰ使有机层CCl4和水层分离,操作Ⅰ为分液,B正确;向I2的CCl4溶液中加入浓NaOH溶液进行反萃取,分液,得到含I-和I的水溶液,向该溶液中加入稀硫酸,过滤,可得到粗碘,可实现I2的富集,C正确;I2易升华,可通过升华法将粗碘提纯,D正确。
8.A 要用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制氯气,稀盐酸不能与二氧化锰反应生成Cl2,A错误;在该装置中碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳,乙中右侧的澄清石灰水变浑浊,可用装置乙比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,B正确;水与钠反应生成的气体通过小试管的导管排出,若丙中红墨水液面a侧低于b侧,说明钠与水反应放热,C正确;可通过蒸发结晶的方法从食盐水中得到NaCl晶体,D正确。
9.B 操作A是溶解,操作C是蒸发结晶,A错误;第①步为溶解,用玻璃棒搅拌,第⑤步为过滤,用玻璃棒引流,第⑦步为蒸发结晶,用玻璃棒搅拌,都用到了玻璃棒,B正确;第④步加入Na2CO3溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,发生反应Ca2++C CaCO3↓、Ba2++C BaCO3↓,C错误;若将第⑥步调至第④步和第⑤步之间,则生成的BaCO3、CaCO3等沉淀溶解,D错误。
10.D 氯水中含有H+、HClO,向氯水中滴加少量石蕊试液,先变红,后红色消失,A正确;用强光照射氯水,次氯酸分解生成氧气和HCl,溶液酸性增强,杀菌能力减弱,B正确;HClO的杀菌能力比ClO-强,题图所示溶液的pH在3~5.5时HClO所占百分数最大,杀菌能力最强,C正确;产生气泡的原因是氯水中含HCl,D错误。
11.B Ca(ClO)2粉末上滴加浓盐酸后产生的黄绿色气体为Cl2。①中干燥红纸不褪色,②中湿润红纸逐渐褪色,说明干燥的Cl2没有漂白性,A项正确;Cl2在饱和食盐水中几乎不溶解,③中几乎不能发生反应Cl2+H2O Cl-+H++HClO,对比②③的现象,说明Cl-没有漂白性,无法说明使红纸褪色的粒子是HClO,B项错误;②中发生反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO,红纸逐渐褪色,④中NaHCO3溶液显碱性,红纸快速褪色,说明能使红纸褪色的粒子一定不是H+,C项正确;④、②、③中c(HClO)依次减小,根据④中红纸快速褪色,②中红纸逐渐褪色,③中红纸几乎不褪色可知c(HClO)越大,漂白效果越好,D项正确。
12.C C中氯气与水反应生成HClO,HClO分解生成氧气,H2O2分解也产生氧气,A、B不符合题意;D中氯气与氢氧化钠反应生成NaClO,NaClO在水中不分解,C符合题意;D中的气体可能是C中生成的氧气和少量没有排净的空气,D不符合题意。
13.C NaClO3和H2C2O4在H2SO4酸化条件下反应生成二氧化氯、CO2等,反应中氯元素化合价降低1价,NaClO3作氧化剂,碳元素化合价升高1价,H2C2O4作还原剂,根据得失电子守恒,知还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶2。
14.A 适当控制通入Cl2的速率,氯气可以与浆料充分接触,从而提高氯气的利用率,A正确;滤液中加入KCl固体,结晶时析出的是KClO3,说明25 ℃时KClO3的溶解能力比Ca(ClO3)2小,B错误;步骤2中生成Ca(ClO3)2的总反应的化学方程式为6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,但实际上是先生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2,而少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2,所以>,C错误;氯气与Ca(OH)2反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,D错误。
15.D 结合氢离子的能力:OH->C>HC,向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 mol/L的盐酸,依次发生反应的离子方程式:①OH-+H+ H2O、②C+H+ HC、③HC+H+ H2O+CO2↑。根据图像可知,发生反应③生成0.01 mol二氧化碳,则反应③消耗盐酸的体积是0.1 L,所以发生反应②消耗盐酸的体积也是0.1 L,发生反应①消耗0.2 L盐酸,则a=0.3。016.答案 (除标注外,每空1分)
(1)S (2)Na2CO3溶液 Ba2++C BaCO3↓ Ca2++C CaCO3↓ (3)OH-+H+ H2O C+2H+ CO2↑+H2O (4)蒸发结晶(2分) (5)取少量所得氯化钠晶体于试管中,加水溶解,先滴加适量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则不含Na2SO4(2分)
解析 通过流程图可以看出,粗盐先用蒸馏水溶解,再用足量的BaCl2溶液除掉S,然后过滤,得到沉淀A和溶液A1,往溶液A1中加入足量NaOH溶液,过滤后得到沉淀B和溶液B1,向溶液B1中加入足量试剂X是为了除掉Ca2+和Ba2+,试剂X为Na2CO3溶液,过滤得到沉淀C(CaCO3和BaCO3)以及溶液C1,向溶液C1中加入足量稀盐酸,HCl和氢氧化钠、碳酸钠反应后溶液中溶质为NaCl和HCl,最后蒸发结晶得到NaCl晶体。(1)步骤②中加足量氯化钡溶液,过滤,可除去S。(2)步骤④中加足量碳酸钠溶液可除去Ca2+和Ba2+,用离子方程式表示为Ba2++C BaCO3↓、Ca2++C CaCO3↓。(3)步骤⑤中加足量盐酸发生反应的离子方程式为OH-+H+ H2O、C+2H+ CO2↑+H2O。(4)步骤⑥的操作为蒸发结晶。(5)检验所得到的NaCl晶体中是否含有Na2SO4,实验方案是取少量所得氯化钠晶体于试管中,加水溶解,先滴加适量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则不含Na2SO4。
17.答案 (除标注外,每空2分)
(1)Cl2+2Br- Br2+2Cl- (1分)
(2)①SO2+Br2+2H2O 4H++2Br-+S
②过量的二氧化硫随“吸收Br2后的空气”进入“吹出”步骤,与溴反应,使Br2吹出率下降
(3) 3(0.5分) 3(0.5分) 1(0.5分) 3(0.5分) 5NaBr(1分) 192 g
(4)四氯化碳与水互不相溶,溴在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的
解析 (1)“氧化”反应的离子方程式为Cl2+2Br- Br2+2Cl-。
(2)①吸收反应即二氧化硫把溴单质还原为溴离子,离子方程式为SO2+Br2+2H2O 4H++2Br-+S。
(3)工业上也可用Na2CO3溶液代替二氧化硫水溶液吸收Br2,根据得失电子守恒、原子守恒可得化学方程式为3Br2+3Na2CO3 NaBrO3+ 3CO2↑ + 5NaBr;存在关系式:3Br2~5e-,当有1.204×1024个电子即2 mol电子发生转移时,理论上参加反应的Br2的物质的量为1.2 mol,质量为1.2 mol×160 g/mol=192 g。
18.答案 (除标注外,每空2分)
(1)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2(或2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑)
(2)NaHCO3 Na++HC(1分) C+CO2+H2O 2HC (3)①HC+H+ CO2↑+H2O ②0.5 mol·L-1
解析 (1)①为钠的氧化物,过氧化钠为淡黄色固体、氧化钠为白色固体,过氧化钠能与水、CO2反应产生氧气,故能作供氧剂,化学方程式为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。(2)NaHCO3的电离方程式为NaHCO3 Na++HC;通入二氧化碳能除去NaHCO3溶液中所含的少量Na2CO3,离子方程式为C+CO2+H2O 2HC。(3)①碳酸钠与盐酸反应是分步进行的,即首先转化为碳酸氢钠,然后碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳,则019.答案 (每空2分)
(1)HC+H+ CO2↑+H2O (2)温度过高,氨气、二氧化碳气体从溶液中逸出 (3)取最后一次洗涤液于试管中,滴入适量稀硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明洗涤干净 (4)二氧化碳在水中溶解度小,氨气在水中溶解度大,氨气溶于水使溶液显碱性,利于二氧化碳的吸收 (5)加入盐酸至无气泡产生,蒸发浓缩至有少量晶体析出,降温结晶,过滤
解析 (1)碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳中会含有少量HCl杂质,装置乙中盛放的是饱和NaHCO3溶液,可以除去HCl,反应的离子方程式为HC+H+ H2O+CO2↑。(2)气体在水中的溶解度随温度升高而减小,装置丙需控制温度在30~35 ℃,温度不宜过高,因为温度过高,氨气、二氧化碳气体会从溶液中逸出。(3)装置丙中产生NaHCO3沉淀,检验NaHCO3是否洗涤干净,可以检验最后一次洗涤液中是否有Cl-。(4)二氧化碳在水中溶解度小,氨气在水中溶解度大,且氨气溶于水使溶液显碱性,有利于二氧化碳的吸收,析出更多NaHCO3,因此流程中先“氨化”再“碳酸化”。(5)氯化铵的溶解度随温度变化较大,氯化钠的溶解度随温度变化不大,可以采取降温结晶的方法析出氯化铵晶体,所含的少量碳酸氢钠,可以通过滴加盐酸将其转化为NaCl,所以提纯NH4Cl样品的操作为将NH4Cl样品溶于水,加入盐酸至无气泡产生,蒸发浓缩至有少量晶体析出,降温结晶,过滤,冰水洗涤,低温干燥。
20.答案 (除标注外,每空2分)
(1)分液漏斗 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓) 2Na2SO4+2ClO2↑+H2O(3分)
(2)稀释ClO2,防止发生危险
(3)做安全瓶(或缓冲瓶),防止C中液体倒吸进入装置A中
(4)减少H2O2分解和ClO2挥发
(5)90.5%(3分)
解析 制备亚氯酸钠的原理是2NaOH+H2O2+2ClO2 2NaClO2+O2+2H2O,装置A制备ClO2,装置B为安全瓶,装置C制备亚氯酸钠,装置D的作用是吸收ClO2。
(1)装置A中仪器a的名称为分液漏斗;产生ClO2的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓) 2Na2SO4+2ClO2↑+H2O。
(2)ClO2浓度过高,易分解爆炸,故实验过程中通入稀有气体的目的是稀释ClO2,防止发生危险。
(3)装置B是安全瓶(或缓冲瓶),防止C中液体倒吸进入装置A中。
(4)ClO2沸点较低,易挥发,制取NaClO2时用到H2O2,H2O2易分解,冰水浴可以减少H2O2分解和ClO2挥发。
(5)NaClO2将I-氧化为I2,根据题中已知得:
Cl~2I2~4S2
1 mol 4 mol
n(Cl) 0.10 mol·L-1×40.00×10-3 L
10.00 mL待测液中n(NaClO2)=n(Cl)=0.10 mol·L-1×40.00×10-3 L×=1×10-3 mol,500 mL待测液中n总(NaClO2)=1×10-3 mol×=0.05 mol,m(NaClO2)=0.05 mol×90.5 g·mol-1=4.525 g,w=×100%=×100%=90.5%。