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解题方法
1 . 实验室经常用KMnO4与过量浓盐酸反应制备氯气,化学方程式如下:2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl 2+ 5Cl 2↑ + 8H2O。
(1)用单线桥标出电子转移的方向和数目:__________ 。
(2)将此反应改写为离子方程式:___________________ 。
(3)若31.6g KMnO4与过量浓盐酸充分反应,被氧化的HCl的物质的量为_____ ,在标准状况下生成的Cl 2的体积为____ 。
(4)用生成的氯气通入下面的装置来验证氯气的某些性质。
用离子方程式解释C中有色布条褪色的原因:______________ ,将B、C的顺序颠倒,可否达到原来的实验目的:______ (填“可以”或“不可以”);D是用来检验氯气性质的实验,可观察到溶液由无色变为蓝色(I2单质遇淀粉变蓝色),请比较Cl2、I2、KMnO4的氧化性,由强到弱为_______ 。
(1)用单线桥标出电子转移的方向和数目:
(2)将此反应改写为离子方程式:
(3)若31.6g KMnO4与过量浓盐酸充分反应,被氧化的HCl的物质的量为
(4)用生成的氯气通入下面的装置来验证氯气的某些性质。
用离子方程式解释C中有色布条褪色的原因:
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2019-12-20更新
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229次组卷
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3卷引用:河南省安阳市林州市第一中学2019-2020学年高一上学期12月月考化学试题
2 . 氮及其化合物在化学实验中有广泛应用:
(1)请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式:__________________ ;
(2)请设计实验,检验某可溶性固体物质中含有NH4+的操作、现象、结论:____ ;
(3)实验室可用(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O来制备N2,请写出该分解反应的化学方程式:__________________ ;
(4)有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N2、Cr2O3和H2O,还含有NH3和O2,并指出伴随有显著的副反应发生:2(NH4)2Cr2O72Cr2O3+4NH3↑+2H2O+3O2↑;设计如下图所示实验装置,并通过实验方法验证了NH3和O2的存在(忽略空气中O2的干扰)。
限选试剂:Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeSO4溶液;
限选仪器:试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是___________________ ;
②根据实验目的,选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置(在方框中画图并标注所选试剂)_____________ ;
③写出该法验证NH3和O2存在的实验原理的化学方程式:___________________________ 。
(1)请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式:
(2)请设计实验,检验某可溶性固体物质中含有NH4+的操作、现象、结论:
(3)实验室可用(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O来制备N2,请写出该分解反应的化学方程式:
(4)有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N2、Cr2O3和H2O,还含有NH3和O2,并指出伴随有显著的副反应发生:2(NH4)2Cr2O72Cr2O3+4NH3↑+2H2O+3O2↑;设计如下图所示实验装置,并通过实验方法验证了NH3和O2的存在(忽略空气中O2的干扰)。
限选试剂:Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeSO4溶液;
限选仪器:试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是
②根据实验目的,选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置(在方框中画图并标注所选试剂)
③写出该法验证NH3和O2存在的实验原理的化学方程式:
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解题方法
3 . 是一种重要的化工材料,常用作助溶剂、制备铅黄等染料。工业生产中利用方铅矿(主要成分为,含有等杂质)和软锰矿(主要成分为)制备的工艺流程如下图所示。
已知:
ⅰ.微溶于水
ⅱ.
(1)浸取过程中与发生反应的离子反应方程式为___________ 。
(2)由于微溶于水,容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”使反应速率大大降低,浸取剂中加入饱和溶液可有效避免这一现象,原因是___________ 。
(3)调的目的是________ 。
(4)沉降池中获得采取的两种措施是___________ 。
(5)通过电解酸性废液可重新获得,装置示意图如下:
在________ 极(填“a”或“b”)获得,电极反应为__________ 。
已知:
ⅰ.微溶于水
ⅱ.
(1)浸取过程中与发生反应的离子反应方程式为
(2)由于微溶于水,容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”使反应速率大大降低,浸取剂中加入饱和溶液可有效避免这一现象,原因是
(3)调的目的是
(4)沉降池中获得采取的两种措施是
(5)通过电解酸性废液可重新获得,装置示意图如下:
在
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解题方法
4 . 二氧化氯(ClO2)气体是一种常用的消毒剂。ClO2是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为10℃。某小组在实验室中制取ClO2并完成实验探究。
已知:在强酸性溶液中用SO2还原NaClO3能制备ClO2
(1)反应过程中圆底烧瓶内会看到溶液中有一种白色固体析出,为了证明该物质是硫酸铜,待实验完成、圆底烧瓶冷却后,缓慢将_____ (填“反应后的混合物倒入水中”或“水倒入反应后的混合物中”),若出现的_____ 现象,则白色固体为硫酸铜。
(2)装置B中反应的化学方程式为_____ 。
(3)欲制备并收集ClO2,选择图中的装置,其连接顺序为a→_____ (按气流方向,用小写字母表示)。
(4)装置D的作用_____ 。
(5)消毒水时,ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去,在这个过程中,Fe2+、Mn2+的化合价升高,说明ClO2具有_____ 性。
(6)自来水厂用ClO2处理后的水中,用碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
Ⅰ.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液。(已知:2S2O+I2=S4O+2I-)
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3。
提示:操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示,如:操作Ⅰ中pH调至中性时反应的离子方程式是2ClO2+2I-=2ClO+I2。
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是_____ ,且半分钟内不变色。
②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是_____ 。
已知:在强酸性溶液中用SO2还原NaClO3能制备ClO2
(1)反应过程中圆底烧瓶内会看到溶液中有一种白色固体析出,为了证明该物质是硫酸铜,待实验完成、圆底烧瓶冷却后,缓慢将
(2)装置B中反应的化学方程式为
(3)欲制备并收集ClO2,选择图中的装置,其连接顺序为a→
(4)装置D的作用
(5)消毒水时,ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去,在这个过程中,Fe2+、Mn2+的化合价升高,说明ClO2具有
(6)自来水厂用ClO2处理后的水中,用碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
Ⅰ.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液。(已知:2S2O+I2=S4O+2I-)
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3。
提示:操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示,如:操作Ⅰ中pH调至中性时反应的离子方程式是2ClO2+2I-=2ClO+I2。
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是
②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是
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5 . 亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,使用过量会使人中毒,国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:
【实验I】制备NaNO2
该小组查阅资料知:;。制备装置如图所示(夹持装置略去):
(1)装置D可将剩余的NO氧化成,发生反应的离子方程式为_____________ 。
(2)如果 没 有 B装 置,C中发 生的 副 反 应有____________________ 、________________________ 、2NO2+Na2O2=2NaNO3。
(3)甲同学检查完装置气密性良好后进行实验,发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质。于是在A与B装置间增加了____________ 装置,改进后提高了NaNO2的纯度。
【实验Ⅱ】测定制取的样品中NaNO2的含量步骤∶
a.在5个有编号的带刻度试管(比色管)中分别加入不同量的NaNO2溶液,各加入1mL的M溶液(M遇NaNO2呈紫红色,NaNO2浓度越大颜色越深),再加蒸馏水至总体积均为10 mL 并振荡,制成标准色阶:
b.称量0.10 g制得的样品,溶于水配成500 mL溶液。取5 mL待测液,加入1 mL M溶液,再加蒸馏水至10 mL并振荡,与标准色阶比较。
(4)步骤b中比较结果是:待测液颜色与③标准色阶相同,则甲同学制得的样品中 NaNO2 的质量分数是______________ 。
(5)用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量。设计并完成下列实验报告。
【实验I】制备NaNO2
该小组查阅资料知:;。制备装置如图所示(夹持装置略去):
(1)装置D可将剩余的NO氧化成,发生反应的离子方程式为
(2)如果 没 有 B装 置,C中发 生的 副 反 应有
(3)甲同学检查完装置气密性良好后进行实验,发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质。于是在A与B装置间增加了
【实验Ⅱ】测定制取的样品中NaNO2的含量步骤∶
a.在5个有编号的带刻度试管(比色管)中分别加入不同量的NaNO2溶液,各加入1mL的M溶液(M遇NaNO2呈紫红色,NaNO2浓度越大颜色越深),再加蒸馏水至总体积均为10 mL 并振荡,制成标准色阶:
试管编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
NaNO2含量/(mg·L—1) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
(4)步骤b中比较结果是:待测液颜色与③标准色阶相同,则甲同学制得的样品中 NaNO2 的质量分数是
(5)用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量。设计并完成下列实验报告。
实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
取5mL待测液,加入① | ③ | 维生素C可以有效降低NaNO2的含量 |
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6 . 碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料, 可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3沉淀的最佳方案:
(1)实验Ⅰ中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:
□Fe2++口+口+□H2O=□Fe(OH)3+□_____
(2)实验Ⅱ中产生FeCO3的离子方程式为____________________ 。
(3)为了探究实验Ⅲ中所起的作用,甲同学设计了实验IV 进行探究:
实验IV中加入Na2SO4 固体的目的是②____________________________ 。
对比实验II、III、IV,甲同学得出结论:水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:向0.8mol/LFeSO4溶液中加入Na2SO4 固体至c()=1.6 mol/L,再取该溶液一滴管,与2 mL1 mol/LNaHCO3溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验III 中FeCO3的纯度最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、 II、 III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。
为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是______________ 。
(5)实验反思:经测定,实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是______________________________ 。
实验 | 试剂 | 现象 | |
滴管 | 试管 | ||
0.8 mol/LFeSO4溶液(pH=4.5) | 1 mol/LNa2CO3溶液(pH=11.9) | 实验Ⅰ:立即产生灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色 | |
0.8 mol/L FeSO4溶液(pH=4.5) | 1 mo/L NaHCO3溶液(pH=8.6) | 实验Ⅱ:产生白色沉淀及少量无色气泡,2 min后出现明显的灰绿色 | |
0.8 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0) | 1 mo/L NaHCO3溶液(pH=8.6) | 实验Ⅲ:产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色 |
(1)实验Ⅰ中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:
□Fe2++口+口+□H2O=□Fe(OH)3+□
(2)实验Ⅱ中产生FeCO3的离子方程式为
(3)为了探究实验Ⅲ中所起的作用,甲同学设计了实验IV 进行探究:
操作 | 现象 | |
实验IV | 向0.8mol/LFeSO4溶液中加入① | 与实验III现象相同 |
实验IV中加入Na2SO4 固体的目的是②
对比实验II、III、IV,甲同学得出结论:水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:向0.8mol/LFeSO4溶液中加入Na2SO4 固体至c()=1.6 mol/L,再取该溶液一滴管,与2 mL1 mol/LNaHCO3溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验III 中FeCO3的纯度最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、 II、 III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。
为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是
(5)实验反思:经测定,实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是
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7 . 叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊最理想的气体发生剂原料。下面是工业水合肼法制备叠氮
化钠的工艺流程:
已知 NaN3能与 AgNO3反应生成白色难溶于水的 AgN3;Ag2CrO4呈红色,可溶于水。有关物质的物理性质如下表:
请回答:
(1)步骤Ⅰ中NaNO2与稀硫酸发生副反应生成两种气体(其中一种气体在空气中可以转化为另一种气体)的离子方程式为_____ ;步骤Ⅱ中生成 NaN3的化学方程式为_____
(2)实验室模拟步骤Ⅱ实验装置如图(装置中冷却水省略,下同):根据实验发现温度在 20℃左右反应的选择性和转化率最高,但是该反应属于放热反应,因此需要采取的措施是_____ 。
(3)步骤Ⅱ、Ⅲ中制备叠氮化钠并对溶液 A 进行蒸馏的合理操作顺序是_____ 。
①打开 K1、K2,关闭 K3 ②打开 K3 ③加热 ④关闭 K1、K2
(4)步骤Ⅳ对溶液B 加热蒸发至溶液体积的 1/3,NaN3结晶析出。
①步骤Ⅴ最好选用_____ 洗涤晶体。
A.水 B.乙醇 C.乙醚
②沉淀滴定法测定产品纯度,是以淡黄色 K2CrO4溶液作指示剂,将 AgNO3标准溶液滴入样品溶液, 滴定终点现象为_________ 。AgNO3溶液要装在_____ 滴定管里进行滴定。下列说法正确的是_____ 。
A.滴定管和移液管管尖不可接触锥形瓶内壁
B.滴定时滴液速度应先快后慢,接近终点时一滴一摇
C.滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上粘附的溶液冲下
D.若发现滴液过量,可回滴样品溶液
E.若未等滴定管液面稳定就读数会导致测定结果偏高
化钠的工艺流程:
已知 NaN3能与 AgNO3反应生成白色难溶于水的 AgN3;Ag2CrO4呈红色,可溶于水。有关物质的物理性质如下表:
熔点℃ | 沸点℃ | 溶解性 | |
CH3OH | -9 | 64.7 | 与水互溶 |
水合肼(N2H4•H2O) | 2 | 113.5 | 与水、醇互溶,不溶于乙醚和氯仿 |
亚硝酸甲酯(CH3ONO) | -17 | -12 | 难溶于水,可溶于乙醇、乙醚 |
NaN3 | 275 | 300 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
(1)步骤Ⅰ中NaNO2与稀硫酸发生副反应生成两种气体(其中一种气体在空气中可以转化为另一种气体)的离子方程式为
(2)实验室模拟步骤Ⅱ实验装置如图(装置中冷却水省略,下同):根据实验发现温度在 20℃左右反应的选择性和转化率最高,但是该反应属于放热反应,因此需要采取的措施是
(3)步骤Ⅱ、Ⅲ中制备叠氮化钠并对溶液 A 进行蒸馏的合理操作顺序是
①打开 K1、K2,关闭 K3 ②打开 K3 ③加热 ④关闭 K1、K2
(4)步骤Ⅳ对溶液B 加热蒸发至溶液体积的 1/3,NaN3结晶析出。
①步骤Ⅴ最好选用
A.水 B.乙醇 C.乙醚
②沉淀滴定法测定产品纯度,是以淡黄色 K2CrO4溶液作指示剂,将 AgNO3标准溶液滴入样品溶液, 滴定终点现象为
A.滴定管和移液管管尖不可接触锥形瓶内壁
B.滴定时滴液速度应先快后慢,接近终点时一滴一摇
C.滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上粘附的溶液冲下
D.若发现滴液过量,可回滴样品溶液
E.若未等滴定管液面稳定就读数会导致测定结果偏高
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8 . 醋酸亚铬是一种氧气吸收剂, 通常以二水盐[Cr(CH3COO)2]2 ·2H2O(式量:376)的形式存在,难溶于冷水,易溶于盐酸。其制备原理和实验装置:
制备原理:
实验装置:(如图所示)
(1)仪器 A 的名称是__________ 。
(2)装好试剂后按上述装置进行实验,完成下表内容。
(3)洗涤产品后干燥、称量,得到 1.0g 固体。列式表示产率:____ (不必计算出结果,K2Cr2O7式量:294)。在实验中如果盐酸过量,会导致产率偏________ 。(填“高”或“低”)
制备原理:
实验装置:(如图所示)
(1)仪器 A 的名称是
(2)装好试剂后按上述装置进行实验,完成下表内容。
操作步骤 | 实验现象 | 发生反应的离子方程式 |
关闭① | 抽滤瓶中锌粒溶解,溶液由橙色逐渐变成蓝色,有少量气泡 | ③ |
抽滤瓶中产生大量气体时快速加入适量盐酸,关闭K2和④ | 抽滤瓶中⑥ | Zn+2H+=Zn2++H2↑ |
当溶液完全转移后,迅速塞紧锥形瓶,用冷水冷却 | 锥形瓶中有深红色晶体析出 | ⑦ |
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9 . (1)龚老师在大学时候以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程如下:
已知:①Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为_____ ;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措施是_______ 。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图所示。
NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_________ ;使用冷凝管的目的是_____ 。
(3)紧接着龚老师查阅资料发现AgSCN为白色难溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。为探究SCNˉ和Fe2+的还原性强弱,该同学设计了下图实验装置并进行下列实验。
先断开电键K,向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液,无明显现象,说明___________________ ;闭合电键K后,若观察到的实验现象有溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流计指针偏转,据此得出的结论是_____ ,溶液变红的原因是__________________ (用离子方程式表示),该实验设计的优点是_____ 。
已知:①Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图所示。
NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是
(3)紧接着龚老师查阅资料发现AgSCN为白色难溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。为探究SCNˉ和Fe2+的还原性强弱,该同学设计了下图实验装置并进行下列实验。
先断开电键K,向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液,无明显现象,说明
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10 . ClO2 又称百毒净,可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如下图所示装置(夹持装置和加热装置省略)制备ClO2并探究ClO2的某些性质。
已知:①高氯酸:沸点90℃,浓度低于60%比较稳定,浓度高 60%遇含碳化合物易爆炸。
②回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________________________ 。实验开始前,胶塞及导管接口必须包锡箔纸,其原因是_________ 。
(2)写出装置A制备ClO2同时生成高氯酸的化学方程式__________________________________ 。
(3)关闭止水夹②,打开止水夹①③,通空气一段时间,装置C中生成NaClO2,离子方程式为____________ 。若关闭止水夹③,打开止水夹②,B中可观察到的现象为______________________ 。
(4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体,需控温在_______________ 范围内进行减压蒸发结晶,采用减压蒸发的原因是___________________________________________ 。
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,NaClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是____________ 。
已知:①高氯酸:沸点90℃,浓度低于60%比较稳定,浓度高 60%遇含碳化合物易爆炸。
②回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)写出装置A制备ClO2同时生成高氯酸的化学方程式
(3)关闭止水夹②,打开止水夹①③,通空气一段时间,装置C中生成NaClO2,离子方程式为
(4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体,需控温在
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,NaClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是
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