題目列表(包括答案和解析)
亞氯酸鈉（NaClO2）是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過(guò)氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：
已知：①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2—3H2O。
②純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。
（1）發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是 。
（2）吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
吸收塔內(nèi)的溫度不宜過(guò)高，否則會(huì)發(fā)生反應(yīng)，其方程式為： 。
（3）在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過(guò)量，判斷NaOH是否過(guò)量的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法是__ __。
（4）ClO2和氯氣均能將電鍍廢水中的CN—氧化為無(wú)毒物質(zhì)，自身被還原為Cl—，處理含CN一相同量的電鍍廢水所需氯氣的物質(zhì)的量是ClO2的 倍。
亞氯酸鈉（NaClO2）是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過(guò)氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：
已知：①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2—3H2O。
②純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。
（1）發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是 。
（2）吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
吸收塔內(nèi)的溫度不宜過(guò)高，否則會(huì)發(fā)生反應(yīng)，其方程式為： 。
（3）在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過(guò)量，判斷NaOH是否過(guò)量的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法是__ __。
（4）ClO2和氯氣均能將電鍍廢水中的CN—氧化為無(wú)毒物質(zhì)，自身被還原為Cl—，處理含CN一相同量的電鍍廢水所需氯氣的物質(zhì)的量是ClO2的 倍。
草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。
（1）為證明濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，曾有教科書(shū)《化學(xué)反應(yīng)原理》設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取兩支試管，各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液，分別向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL，記錄溶液褪色所需時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： ；
預(yù)期現(xiàn)象是：
①溶液的顏色由 色變?yōu)?u> 色，
②其中加入 mol·L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。
然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不盡如人意。實(shí)驗(yàn)過(guò)程顏色復(fù)雜，且褪色先緩慢，后逐漸加快；最大的問(wèn)題是草酸濃度大，反應(yīng)速率卻更慢。
本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡鳛檎n堂實(shí)驗(yàn)研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響？適宜的條件是怎樣的？某校一研究小組對(duì)此進(jìn)行了探究。下面是他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分：
表1 試驗(yàn)安排及結(jié)果
|
實(shí)驗(yàn) 編號(hào) |
A（KMnO4溶液濃度/mol·L-1） |
B（草酸溶液濃度/mol·L-1） |
C（硫酸溶液濃度/mol·L-1） |
褪色時(shí)間/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 |
應(yīng)用SPSS16.0對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果如下表
表2 各因素水平的數(shù)據(jù)處理結(jié)果
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|
A（KMnO4溶液） |
B（草酸溶液） |
C（硫酸溶液） |
||||||
|
濃度/mol·L-1 |
0.005 |
0.010 |
0.015 |
0.1 |
0.5 |
0.9 |
6 |
12 |
18 |
|
平均褪色時(shí)間/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， 的濃度（選填“A、B或C”，下空同）對(duì)反應(yīng)速率影響顯著，而 的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響不顯著。
（3）由表2可知，當(dāng)高錳酸鉀濃度為 mol·L-1、草酸濃度為 mol·L-1時(shí)，反應(yīng)最快。即因素A、B的較適宜實(shí)驗(yàn)條件得以確定。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該小組同學(xué)繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應(yīng)速率的，測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
表3 不同硫酸濃度下的褪色時(shí)間
|
c(H2SO4)/mol·L-1 |
18 |
16 |
14 |
12 |
10 |
8 |
6 |
|
褪色時(shí)間/s |
67 |
83 |
90 |
103 |
129 |
146 |
200 |
（4）根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)的合適時(shí)間，可選溶液的褪色時(shí)間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液，即此時(shí)硫酸的濃度為 mol·L-1和 mol·L-1，這也有利于觀察這兩個(gè)反應(yīng)速率的差異。
結(jié)論：草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)，可作為課堂實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。
草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。
（1）為證明濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，曾有教科書(shū)《化學(xué)反應(yīng)原理》設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取兩支試管，各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液，分別向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL，記錄溶液褪色所需時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： ；
預(yù)期現(xiàn)象是：
①溶液的顏色由 色變?yōu)?u> 色，
②其中加入 mol·L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。
然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不盡如人意。實(shí)驗(yàn)過(guò)程顏色復(fù)雜，且褪色先緩慢，后逐漸加快；最大的問(wèn)題是草酸濃度大，反應(yīng)速率卻更慢。
本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡鳛檎n堂實(shí)驗(yàn)研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響？適宜的條件是怎樣的？某校一研究小組對(duì)此進(jìn)行了探究。下面是他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分：
表1 試驗(yàn)安排及結(jié)果
| 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) | A（KMnO4溶液濃度/mol·L-1） | B（草酸溶液濃度/mol·L-1） | C（硫酸溶液濃度/mol·L-1） | 褪色時(shí)間/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 |
| | A（KMnO4溶液） | B（草酸溶液） | C（硫酸溶液） | ||||||
| 濃度/mol·L-1 | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 6 | 12 | 18 |
| 平均褪色時(shí)間/s | 138.3 | 172.3 | 189.3 | 130.3 | 179.3 | 190.3 | 278.7 | 134.7 | 86.7 |
| c(H2SO4)/mol·L-1 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
| 褪色時(shí)間/s | 67 | 83 | 90 | 103 | 129 | 146 | 200 |
世界環(huán)保聯(lián)盟將全面禁止在自來(lái)水中加氯，取而代之的是安全高效的殺菌消毒劑ClO2．
ClO2是一種黃綠色，有刺激性氣味的氣體，熔點(diǎn)：－59℃，沸點(diǎn)：11.0℃，它可以看作是亞氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐，少量的ClO2可用飽和草酸(H2C2O4)溶液與KClO3粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得．甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖三套制備裝置：(△代表熱源，鐵架臺(tái)石棉網(wǎng)略)
(1)從甲、乙、丙三套裝置中選出合理部分(按氣流從左向右的方向)組裝成一套較為完善的實(shí)驗(yàn)裝置(填所選部分的編號(hào))________．
(2)為了能使反應(yīng)在適宜的條件下進(jìn)行，在組裝的裝置中還應(yīng)添加某一儀器，該儀器的名稱(chēng)是________．
(3)組裝后的裝置中的尾氣吸收劑與尾氣(含ClO2等氣體)能發(fā)生反應(yīng)，生成的主要物質(zhì)(除水外)是________、________和________(寫(xiě)化學(xué)式)．
(4)文獻(xiàn)報(bào)道，等質(zhì)量時(shí)，ClO2的消毒效果是Cl2的2.63倍，由此可判斷ClO2的最終還原產(chǎn)物是________(用離子符號(hào)或化學(xué)式表示)，推斷依據(jù)是________(填計(jì)算式)．
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