时间:2018-03-17 05:50:29
1、填空题 (12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:
已知:①ClO2气体只能保持在浓度较低状态下以防止爆炸性分解,且需现合成现用。
②ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
(1)在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后,生成氢气和NaClO3,请写出阳极的电极反应方程式 。
(2)反应生成ClO2气体需要X酸酸化,X酸可以为 。
A.盐酸
B.稀硫酸
C.硝酸
D.H2C2O4溶液
(3)吸收塔内的温度不能过高的原因为 。
(4)ClO2被S还原为ClO
、Cl
转化率与pH关系如图。
写出pH≤2时ClO2与S反应的离子方程式: 。
(5)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN
amg/L,现用ClO2将CN
氧化,生成了两种无毒无害的气体,其离子反应方程式为_______________________;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2 _____________ mol。
参考答案:(1) Cl--6e-+3H2O=ClO3-+6H+ (2) B (3) 温度过高H2O2将分解
(4) 2ClO2+5S2-+8H+=2Cl-+5S↓+4H2O (5) 2ClO2+2CN-=2Cl-+2CO2+N2↑ 100a/26
本题解析:(1)在无隔膜电解槽中持续电解饱和NaCl溶液一段时间后,生成氢气和NaClO3。在溶液中存在的阴离子有Cl-、OH-,由于放电能力:Cl->OH-,所以在阳极是阴离子Cl-放电,电极反应方程式是Cl--6e-+3H2O=ClO3-+6H+;(2)反应生成ClO2气体需要X酸酸化,由于ClO2有氧化性,所以酸不能由还原性,因此还原性的酸:盐酸和H2C2O4溶液不能使用;ClO2有还原性,所以氧化性的酸硝酸也不能使用,因此X酸只能是稀硫酸,选项是B。(3)由于H2O2不稳定,受热容易分解,所以吸收塔内的温度如果过高,就会导致H2O2分解,故稳定不能过高;(4)根据ClO2被S还原为ClO
、Cl
转化率与pH关系图可知:在pH≤2时, ClO2被S
还原为Cl
,ClO2与S
反应,根据原子守恒、电子守恒及电荷守恒可得离子方程式是2ClO2+5S2-+8H+=2Cl-+5S↓+4H2O;(5)n(CN
)= (1.00×105 L×a×10-3g/L)÷26g/mol=100a/26mol;用强去处理含CN
的污水,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,用ClO2将CN
氧化,生成了两种无毒无害的气体,其离子反应方程式为2ClO2+2CN-=2Cl-+2CO2+N2↑;由于反应时二者的物质的量的比是1:1,所以至少需要ClO2的物质的量是100a/26mol。
考点:考查电化学的应用、离子方程式的书写及氧化还原反应的有关计算的知识。
本题难度:困难
2、选择题 下列各反应对应的离子方程式正确的是( )
A.次氯酸钠溶液中通入过量二氧化硫ClO- + H2O + SO2 = HClO+ HSO3-
B.向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液2HCO3-+ Ca2++2OH-= CaCO3↓+2H2O+CO32-
C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应得到中性溶液Ba2++OH-+ H++SO42—= BaSO4↓+H2O
D.50 mL 1mol/L的NaOH溶液中通入0.03 mol H2S 5OH- + 3H2S = HS—+ 2S2- + 5H2O
参考答案:D
本题解析:A.ClO-有氧化性会把HSO3-氧化为硫酸根离子,错误;B.向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液应该以不足量的碳酸氢钠为标准,离子方程式是: HCO3-+ Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O;错误;C.离子不能部分约减,离子方程式是Ba2++2OH-+2H++SO42— = BaSO4↓+2H2O,错误;D.符合物质的反应关系,离子拆写也正确无误。
考点:考查离子方程式正误判断的知识。
本题难度:一般
3、选择题 下列反应的离子方程式正确的是( )
A.Cu和稀硝酸反应:3Cu + 8H+ + 2NO3-3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
B.氢氧化镁与稀硫酸反应:H+ + OH- = H2O
C.Ca(HCO3)2溶液与过量的Ca(OH)2溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH-= CaCO3↓+CO32-+2H2O
D.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
参考答案:A
本题解析:A、Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和H2O,离子方程式正确,A正确;B、氢氧化镁是难溶性物质,应该用化学式表示,B错误;C、Ca(HCO3)2溶液与过量的Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,离子方程式为Ca2+ + HCO3- +OH- = CaCO3↓+ H2O,C错误;D、用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,D错误,答案选A。
考点:考查离子方程式的正误判断
本题难度:一般
4、选择题 下列离子方程式书写正确的是
A.铜与稀硝酸反应:Cu+4H++2NO3-=Cu2++NO2↑+2H2O
B.醋酸溶液与碳酸氢钠溶液反应:H++HCO3-=H2O+CO2↑
C.氯气与烧碱溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
D.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+OH-+Ba2+=H2O+BaSO4↓
参考答案:C
本题解析:A.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,A错误;B.醋酸是弱酸,则醋酸溶液与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式为CH3COOH+HCO3-=H2O+CO2↑+CH3COO—,B错误;C.氯气与烧碱溶液反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,C正确;D.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为2H++SO42-+2OH-+Ba2+=2H2O+BaSO4↓,D错误,答案选C。
考点:考查离子方程式正误判断
本题难度:一般
5、选择题 下列电离或离子方程式正确的是
A.亚硫酸的电离方程为:H2SO3?H++HSO3-
B.NaHS水解的离子方程式为:HS-+H2O?H3O++S2-
C.氯化铵水解的离子方程式为: NH4+ +H2O?NH3·H2O+H+
D.Na2CO3水解的离子方程式为:CO32-+2H2O?H2CO3+2OH-
参考答案:AC
本题解析:A.亚硫酸是弱酸,分步电离,A正确;B.NaHS水解呈碱性,离子方程式为:HS-+H2O?H2S+ OH-,错误;C.氯化铵水解呈酸性,C正确;D.多元弱酸的正盐分步水解Na2CO3第一步水解的离子方程式为:CO32-+2H2O?HCO3-+OH-,D错误;答案选AC。
考点:考查电离方程式和离子方程式。
本题难度:一般