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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:317 题号:19637597
含氯消毒剂是一类毒性低、价格低、杀菌效率高、被广泛使用的高效杀毒剂,在控制病原微生物污染和传播等方面右着重要作用。亚氯酸钠(NaClO2)是一种优质的漂白剂和消毒剂。一种以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如图所示:
   
已知:①纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
②硫单质与碱在一定条件下可以反应:3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O。
(1)步骤一中通入空气的作用是___________
(2)写出方法1中发生反应的化学方程式:___________,此方法中不宜用S代替H2O2,理由是___________
(3)方法2所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去粗盐水中的Ca2+,按顺序加入的除杂试剂为_______。可用NaOH溶液吸收电解产生的氯气,该反应的离子方程式是________
(4)NaClO2和Cl2消毒时,还原产物均为Cl-。消毒剂的消毒效率可用单位质量消毒剂被还原时得电子数表示,计算NaClO2的消毒效率是Cl2___________倍。(计算结果保留一位小数)

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【推荐1】CO2综合利用有利于实现碳中和目标,对于构建低碳社会具有重要意义。
(1)在太阳能的作用下,缺铁氧化物[如Fe0.9O]能分解CO2,其过程如图所示。过程①的化学方程式是___________。在过程②中每产生1molO2,转移电子___________mol。

(2)CO2与H2一起直接制备甲醇,其中的主要过程包括以下反应:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)          ΔH=—49.0kJ·mol−1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)          ΔH=+41.1kJ·mol−1
研究表明:在其他条件相同的情况下,用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性,使用该催化剂,按n(CO2):n(H2)=1:3(总量为amol)投料于恒容密闭容器中进行反应,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率:转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示:(忽略温度对催化剂的影响)

①根据图中数据,温度选择___________K,达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高。
②随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,请分析其原因___________
(3)利用CO2在新型钌配合物催化剂下加氢合成甲酸,反应机理如图所示,图中含Ru配合物的某段结构用M表示。中间体为___________,研究表明,极性溶剂有助于促进CO2插入M-H键,使用极性溶剂后极大地提高了整个反应的合成效率,原因是___________
2021-10-10更新 | 350次组卷
解答题-实验探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】自来水的消毒关系到每个人的饮水安全问题。很早以前自来水厂常用氯气作自来水的消毒剂,后来发现用氯气有不妥之处,改用了ClO2或者Na2FeO4作消毒剂。
(1)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是___________(填字母)。
   
(2)二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂,可用KClO3和草酸(H2C2O4),稀硫酸,水浴加热制备。反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐,该反应的化学方程式为___________
(3)工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为:,该反应中氧化产物为______________________,氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________
(4)①高铁酸钠被用作消毒剂是因为具有___________性,其产物是三价铁,水解生成的Fe(OH)3分散系属于___________(填“浊液”、“胶体”或“溶液”),能够吸附水中带负电荷的固体颗粒物,达到净水的目的。
②ClO-在酸性环境下的氧化性更强,某同学准备用含次氯酸的溶液和硫酸铁去制备高铁酸或者高铁酸盐,结果失败了,下列判断可能正确的是___________
A.碱性环境下三价铁的还原性更强
B.酸性环境下高铁酸根离子的氧化性太强
C.碱性环境下高铁酸钠的氧化性不强
2023-10-30更新 | 242次组卷
【推荐3】高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂,具有极强的氧化性。
(1)(2016·衡阳一中高三3月月考)高铁酸钾有以下几种常见制备方法:
干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
湿法 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
电解法 制备中间产物Na2FeO4,再与KOH溶液反应
①干法制备K2FeO4的化学方程式为_____________________________________
氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________
②湿法制备中,若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:______________________________________
(2)(2016·青岛高三上学期期末)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾,反应原理为
①在碱性条件下,利用NaClO氧化硝酸铁,制得Na2FeO4,该反应的离子反应方程式为_________________________________________________________________
②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4+2KOH===K2FeO4+2NaOH,K2FeO4在水溶液中易水解:4FeO+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2,在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用________溶液(填序号)。
A.水          B.NH4Cl、异丙醇
C.Fe(NO3)3、异丙醇          D.CH3COONa、异丙醇
2017-09-22更新 | 419次组卷
共计 平均难度:一般