二氧化氯(ClO2)常溫常壓下是一種黃綠色氣體,是一種優(yōu)良的消毒劑和氧化劑。利用甘蔗榨取蔗糖制備ClO2的工藝流程如下:
查閱資料:①ClO2遇光、熱極易分解發(fā)生爆炸,若用空氣、二氧化碳、氮氣等氣體稀釋時,爆炸性降低;
②ClO2極易溶于水而不與水反應(yīng),稀溶液于冷暗處相對穩(wěn)定;
③NaClO2易溶于水,難溶于乙醇,水溶液常溫下穩(wěn)定,高于60℃時易分解。
(1)用甘蔗壓榨后濾出的蔗渣生產(chǎn)全降解紙質(zhì)農(nóng)用地膜代替普通塑料地膜,可以有效解決 白色污染白色污染的環(huán)境問題;
(2)濾液中的蔗糖在“反應(yīng)”池中發(fā)生反應(yīng)的原理:48NaClO3+蔗糖+24H2SO4═48ClO2↑+12CO2↑+24Na2SO4+35H2O,由此推斷蔗糖的化學式為 C12H22O11C12H22O11;
(3)該工藝流程的優(yōu)點:一是蔗糖等原料廉價易得;二是原理、流程安全可靠,不易發(fā)生爆炸的原因是 有二氧化碳生成,稀釋了二氧化氯有二氧化碳生成,稀釋了二氧化氯;
(4)為了提高“吸收”階段ClO2吸收率,一是采用真空泵將ClO2引入蒸餾水中吸收;二是保持吸收液的溫度在 降低降低(填“較高”或“較低”)水平;
(5)用如圖裝置進行實驗室模擬ClO2的制備并獲得無水NaClO2。
①圖中裝置B的作用是 防止由于壓強增大,將C中溶液壓入裝置A中防止由于壓強增大,將C中溶液壓入裝置A中;裝置C中用足量的NaOH和H2O2混合液吸收ClO2,反應(yīng)會生成NaClO2溶液和氧氣,寫出反應(yīng)方程式 2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2+2H2O2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2+2H2O。
②實驗中采用不同濃度的H2SO4進行對比實驗,研究酸度對反應(yīng)的影響。
i每次對比實驗時,觀察到反應(yīng)容器A中出現(xiàn) 沒有氣泡產(chǎn)生沒有氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象,可以判斷反應(yīng)趨于完成;
ii經(jīng)對比分析,適當提高硫酸濃度可以提高反應(yīng)速度;但若硫酸濃度過高,反應(yīng)過于激烈,反而因為 濃硫酸溶于水放熱,ClO2遇熱分解濃硫酸溶于水放熱,ClO2遇熱分解使產(chǎn)率降低;
③獲得無水NaClO2的操作(相關(guān)溶解度信息如圖2)。
先經(jīng)一系列提純獲取NaClO2溶液,在保持溫度55℃左右時 蒸發(fā)蒸發(fā)(填操作名稱),當出現(xiàn)較多固體時,趁熱趁熱(填“冷卻后”或“趁熱”)過濾,用 乙醇乙醇(填試劑名稱)洗滌固體2-3次,控制溫度不高于 60℃60℃的條件下干燥,得到無水NaClO2。
【答案】白色污染;C12H22O11;有二氧化碳生成,稀釋了二氧化氯;降低;防止由于壓強增大,將C中溶液壓入裝置A中;2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2+2H2O;沒有氣泡產(chǎn)生;濃硫酸溶于水放熱,ClO2遇熱分解;蒸發(fā);趁熱;乙醇;60℃
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:53引用:1難度:0.4
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1.閱讀下面科普短文,結(jié)合所學知識回答相關(guān)問題:
氟元素是世界上最活潑的非金屬元素。氟氣是一種淡黃色,劇毒的氣體。因為它的毒性和化學性質(zhì)特別活潑,它的研究過程特別艱辛。
最早,在1774年瑞典化學家舍勒在研究硫酸與螢石(主要成分CaF2)的反應(yīng)時發(fā)現(xiàn)HF。而后法國化學家蓋?呂薩克等繼續(xù)進行提純氫氟酸的研究,發(fā)現(xiàn)了氫氟酸對玻璃以及硅酸鹽反應(yīng)的本質(zhì):CaSiO3+6HF═CaF2+SiF4↑+3H2O;SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O。
1813年戴維,1836年喬治?諾克斯及托馬士?諾克斯,1850年弗累密,1869年哥爾,一批科學家都踴躍嘗試制備出氟單質(zhì),最終卻都因條件不夠或無法分離而失敗。而他們本身都因長期接觸含氟化合物中毒而健康受損。
1886年的6月,弗累密的學生,莫瓦??偨Y(jié)了前人分離氟元素失敗的原因,并以他們的實驗方案作為基礎(chǔ),剛開始曾選用低熔點的三氟化磷 及三氟化砷進行電解,陽極上有少量氣泡冒出,但仍腐蝕鉑電極,而且大部分氣泡仍未升上液面就被液態(tài)氟化砷吸收而無法制得氟氣。
最后,莫瓦桑又采用液態(tài)氟化氫 作電解質(zhì),在其中加入氟氫化鉀(KHF2)使它成為導(dǎo)電體;以鉑制U形管盛載電解液,鉑銥合金作電極材料,螢石制作管口旋塞,接合處以蟲膠封固,電降槽(鉑制U形管)以氯乙烷(C2H5Cl)作冷凝劑,實驗進行時,電解槽溫度降至-23℃。6月26日那天開始進行實驗,陽極放出了氣體,他把氣流通過硅時燃起耀眼的火光,根據(jù)他的報告:被富集的氣體呈淡黃色,氟元素終于被成功分離。
莫瓦桑發(fā)現(xiàn)氟的成就,1906年獲諾貝爾化學獎。他因長期接觸一氧化碳及含氟的劇毒氣體,健康狀況較常人先衰,1907年2月20日與世長辭,年僅54歲。
后來,科學家們發(fā)現(xiàn)氫氟酸是一種弱酸,具有極強的腐蝕性,能強烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。如吸入蒸氣或接觸皮膚會造成難以治愈的灼傷。氟離子進入血液或組織可與其鈣鎂離子結(jié)合,使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂,量大的話直接堵塞血管,直接或間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的功能,導(dǎo)致低血鈣,低血鎂綜合征。
根據(jù)上述內(nèi)容,回答下列問題。
(1)莫瓦桑在制備氟氣的過程中采用液態(tài)氟化氫,而不能用氟化氫溶液來制備氟氣的原因之一是氟氣會與水反應(yīng),反應(yīng)很復(fù)雜,其中一個反應(yīng)是氟氣與水生成了氫氟酸和氧氣,試寫出化學方程式
(2)制得的氟氣與氫氣在暗處就發(fā)生爆炸,可以推測,該反應(yīng)是
(3)在進行氟化氫和氟氣的相關(guān)實驗中,必須做好防護,并在通風櫥中進行,萬一有皮膚接觸,應(yīng)立即
(4)電子級氫氟酸作為氟精細化學品的一種,主要用于去除氧化物,是半導(dǎo)體制作過程中應(yīng)用最多的電子化學品之一,廣泛應(yīng)用于集成電路、太陽能光伏和液晶顯示屏等領(lǐng)域。在生產(chǎn)和運輸過程中,氫氟酸可以用以下哪種材料保存:
A.塑料瓶
B.密封玻璃瓶
C.金或鉑制作的瓶
(5)人的牙齒的化學成分為羥基磷酸鈣[Ca10(PO4)6(OH)2],常喝酸性飲料或口腔中殘留的酸性物質(zhì)都會造成齲齒。如果刷牙使用含氟牙膏(含氟化鈉)可以保護牙齒,其原理是生成了溶解度更小的Ca5(PO4)3F,寫出相應(yīng)的化學方程式
(6)氟比洛芬分子式為C15H13FO2,白色或類白色結(jié)晶性粉末。用于治療風濕性關(guān)節(jié)炎,能明顯減輕癥狀。還可以用于牙科領(lǐng)域小手術(shù)后的鎮(zhèn)痛消炎。以及治療急性痛風,效果優(yōu)于阿司匹林(C9H8O4)。下列說法正確的是
A.氟比洛芬由15個碳元素、13個氫元素、1個氟元素和2個氧元素組成
B.阿司匹林由9個碳原子、8個氫原子和4個氧原子構(gòu)成
C.阿司匹林中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為27:2:16
D.氟比洛芬中氫元素的質(zhì)量分數(shù)大于氟元素的質(zhì)量分數(shù)發(fā)布:2024/12/27 8:0:2組卷:42引用:1難度:0.5 -
2.硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題:
(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當前制 備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如圖:
①寫出由純SiHCl3,制備高純硅的化學反應(yīng)方程式_
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出配平的化學反應(yīng)方程式
(2)石英砂的主要成分是二氧化硅,高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料----光導(dǎo)纖維。二氧化硅和二氧化碳一樣,也能與氫氧化鈉溶液生成硅酸鈉(其水溶液稱水玻璃)和水。請寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學方程式發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:23引用:1難度:0.5 -
3.波爾多液含氫氧化鈣、氫氧化銅和硫酸鈣等物質(zhì),是農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑。一種生產(chǎn)波爾多液的工藝流程如圖。
(1)“煅燒”的化學方程式為
(2)“混合”時不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過程中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學方程式為
(5)“混合”后得到的波爾多液溫度明顯高于室溫,原因是
(6)用發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:50引用:2難度:0.5
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