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(9分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工...

(9分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

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(1)中发生反应的还原剂分别是                (填化学式)。

(2)中反应的离子方程式是                         

(3)A的化学式是        ,装置中A在        极区产生。

(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式                                           

(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量              。(填“相同”,“不同”或“无法判断”)

 

(9分) (1) Na2SO3 H2O (各1分) (2) 2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O(2分) (3) H2SO4 阳(各1分) (4) 5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑ + 2H2O(2分) (5) 相同(1分) 【解析】 试题分析:氯酸钠和亚硫酸钠与溶液A发生氧化还原反应生成硫酸钠和ClO2气体,则该反应中S元素的化合价升高,所以亚硫酸钠作还原剂;生成的硫酸钠进入电解池,则实质被电解的是水,所以水是还原剂也是氧化剂;过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和气体a,因为Cl元素的化合价降低,所以过氧化氢中O元素的化合价升高,则气体a为氧气;则气体b为氢气。 (1)根据以上分析,Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是Na2SO3 、 H2O; (2)Ⅱ中反应是过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和氧气,根据元素守恒,则产物中有水生成,所以反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O; (3)因为III是离子隔膜电解池,则阳极是氢氧根离子放电,导致阳极的氢离子浓度增大,硫酸根离子通过隔膜进入阳极区,所以产生氧气的一极同时产生硫酸,则溶液A的化学式为H2SO4,在阳极区产生; (4)用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2,Cl元素的化合价有-1、+3、+4价,根据氧化还原反应规律,则亚氯酸钠中的Cl元素的化合价升高到+4价,同时降低到-1价,所以产物中有水、氯化钠生成,则化学方程式为5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑ + 2H2O; (5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl,化学方程式为3 NaClO2=2NaClO3+NaCl,等质量的变质前后的NaClO2试样均配成溶液时,变质后的NaClO3和NaCl氧化亚铁离子时,实质是等量的NaClO2氧化亚铁离子,都是+3价Cl元素被还原为氯离子,转移电子的数目相同,所以消耗Fe2+的物质的量相同。 考点:考查制取亚氯酸钠的工业流程的分析,氧化还原反应的分析  
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(8分)A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B、C、D为同一周期,A与E、B与G、D与L分别为同一主族,C、D、F三种元素的原子序数之和为28,F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题:

(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是(填化学式)     ,E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)           

(2)由L、I两元素可按原子个数比1:l组成化合物X,化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构,则X的电子式为                     

(3)固体化合物E2D2投入到化合物E2L的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的离子方程式                                      

(4)由A、B、C、D按原子个数比4:1:1:2形成一种化合物Y,则Y的化学式为        ,向Y中加足量稀硫酸后,再加高锰酸钾溶液,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,写出使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式                     

 

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(9分)氮及其化合物在很多方面有重要的用途。

(1)氮的氧化物有多种。现有NO和NO2的混合气体,其中N 、O元素质量之比为7:12,则该混合气中NO和NO2的物质的量之比为                   

(2)氨气的实验室制法有多种,若不加热,制取氨气所用试剂可以用浓氨水和生石灰,产生氨气的原因是:                                       ;氨气的检验方法是:                                     

(3)硝酸具有很强的氧化性,王水是浓硝酸与浓盐酸的混合液,可以溶解金、铂等金属。铂溶于王水时产生[PtCl6]2-和一种无色气体,该气体遇空气变为红棕色,写出该反应的离子方程式                                       

(4)氮的一种氢化物肼(即N2H4)用作发射卫星的燃料。

已知 N2 2O2 2NO2       N2H4 O2 N2 2H2O

发射卫星用气体肼为原料,以NO2为氧化剂,两种物质反应生成氮气和水蒸气,反应中每有4mol电子转移,则生成N2质量为     g。

 

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(8分)亚硝酸钠被称为工业盐,不能用作食品工业,但在漂白、电镀等方面应用广泛。现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示(部分夹持装置略)。

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已知:室温下,2NO+Na2O2 2NaNO2

3NaNO2+3HCl == 3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;

酸性条件下,NO或NO2 都能与MnO4反应生成NO3 和Mn2+

完成下列填空:

(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式                              

(2)B中观察到的主要现象是有无色气体产生和         ,D装置的作用是                

(3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是                     

(4)经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠,为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置,则该装置中盛放的药品名称          

(5)将7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭         g。

 

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(12分)金属冶炼和处理常涉及许多反应。

(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是______

a.Fe2O3      b.NaCl      c.Cu2S      d.Al2O3

(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S + 2H2SO4 + 5O2 4CuSO4 + 2H2O,该反应的还原剂是______,当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为______mol。

(3图为电解精炼银的示意图,______(填a或b)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为                          

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(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为     ,其总反应式为:               

(5)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g)

已知:FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)           H1=-11KJ/mol

3Fe2O3(s) + CO(g) 2Fe3O4(s) + CO2(g)       H2=-47KJ/mol

Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) + CO2(g)        H3=+19KJ/mol

则反应Fe2O3(s) + 3CO(g)= 2Fe(s)+ 3CO2(g)的H=           

 

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某含Cr2O72-废水用硫酸亚铁铵[FeSO4•(NH42SO4•6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀干燥后得到nmolFeO•FeyCrxO3(提示:其中Cr为+3价)。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是

A、消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x+l)mol 

B、处理废水中Cr2O72-的物质的量为(nx/2)mol

C、反应中发生转移的电子的物质的量为6nxmol

D、在FeO•FeyCrxO3中3x=y

 

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