2.发生反应的条件要适宜.反应的安全系数要高.反应步骤尽可能少而简单. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2—3H2O。

②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。

(1)发生器中鼓入空气的作用可能是                                 

(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为                                       

吸收塔内的温度不宜过高,否则会发生反应,其方程式为:             

(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是__                               __。

(4)ClO2和氯气均能将电镀废水中的CN氧化为无毒物质,自身被还原为Cl,处理含CN相同量的电镀废水所需氯气的物质的量是ClO2             倍。

 

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亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2—3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是                                 
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为                                       
吸收塔内的温度不宜过高,否则会发生反应,其方程式为:             
(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是__                              __。
(4)ClO2和氯气均能将电镀废水中的CN氧化为无毒物质,自身被还原为Cl,处理含CN相同量的电镀废水所需氯气的物质的量是ClO2            倍。

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草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。

(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。

实验中发生反应的离子方程式为:     

预期现象是:

①溶液的颜色由      色变为      色,

②其中加入      mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。

然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。

本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:

表1 试验安排及结果

实验

编号

A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1

B(草酸溶液浓度/mol·L-1

C(硫酸溶液浓度/mol·L-1

褪色时间/s

1

3

3

1

336

2

1

2

3

82

3

3

1

3

76

4

1

3

2

133

5

2

3

3

102

6

3

2

2

156

7

2

2

1

300

8

2

1

2

115

9

1

1

1

200

 

应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表

表2 各因素水平的数据处理结果

 

A(KMnO4溶液)

B(草酸溶液)

C(硫酸溶液)

浓度/mol·L-1

0.005

0.010

0.015

0.1

0.5

0.9

6

12

18

平均褪色时间/s

138.3

172.3

189.3

130.3

179.3

190.3

278.7

134.7

86.7

 

(2)由表2可知,三因素中,      的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而      的浓度对反应速率的影响不显著。

(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为      mol·L-1、草酸浓度为      mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。

根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:

表3 不同硫酸浓度下的褪色时间

c(H2SO4)/mol·L-1

18

16

14

12

10

8

6

褪色时间/s

67

83

90

103

129

146

200

 

(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为      mol·L-1      mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。

结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。

 

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草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为:     
预期现象是:
①溶液的颜色由     色变为     色,
②其中加入     mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果

实验
编号
 
A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1
 
B(草酸溶液浓度/mol·L-1
 
C(硫酸溶液浓度/mol·L-1
 
褪色时间/s
 
1
 
3
 
3
 
1
 
336
 
2
 
1
 
2
 
3
 
82
 
3
 
3
 
1
 
3
 
76
 
4
 
1
 
3
 
2
 
133
 
5
 
2
 
3
 
3
 
102
 
6
 
3
 
2
 
2
 
156
 
7
 
2
 
2
 
1
 
300
 
8
 
2
 
1
 
2
 
115
 
9
 
1
 
1
 
1
 
200
 
 
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
 
 
A(KMnO4溶液)
 
B(草酸溶液)
 
C(硫酸溶液)
 
浓度/mol·L-1
 
0.005
 
0.010
 
0.015
 
0.1
 
0.5
 
0.9
 
6
 
12
 
18
 
平均褪色时间/s
 
138.3
 
172.3
 
189.3
 
130.3
 
179.3
 
190.3
 
278.7
 
134.7
 
86.7
 
 
(2)由表2可知,三因素中,     的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而     的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为     mol·L-1、草酸浓度为     mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·L-1
 
18
 
16
 
14
 
12
 
10
 
8
 
6
 
褪色时间/s
 
67
 
83
 
90
 
103
 
129
 
146
 
200
 
 
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为     mol·L-1     mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。

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  世界环保联盟将全面禁止在自来水中加氯,取而代之的是安全高效的杀菌消毒剂ClO2

  ClO2是一种黄绿色,有刺激性气味的气体,熔点:-59℃,沸点:11.0℃,它可以看作是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐,少量的ClO2可用饱和草酸(H2C2O4)溶液与KClO3粉末在60℃时反应制得.甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套制备装置:(△代表热源,铁架台石棉网略)

(1)从甲、乙、丙三套装置中选出合理部分(按气流从左向右的方向)组装成一套较为完善的实验装置(填所选部分的编号)________.

(2)为了能使反应在适宜的条件下进行,在组装的装置中还应添加某一仪器,该仪器的名称是________.

(3)组装后的装置中的尾气吸收剂与尾气(含ClO2等气体)能发生反应,生成的主要物质(除水外)是________、________和________(写化学式).

(4)文献报道,等质量时,ClO2的消毒效果是Cl2的2.63倍,由此可判断ClO2的最终还原产物是________(用离子符号或化学式表示),推断依据是________(填计算式).

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同步练习册答案