二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体,是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。回答下列问题:
18.二氧化氯可溶于水,但常温下难以与水反应,加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气,同时放出氧气,该反应的化学方程式为_____________________________,产物之一次氯酸的电子式为_____________。二氧化氯还能溶于强碱溶液,该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐,同时生成水,该反应的离子方程式为________________________________。
19.工业上可利用电解法制备二氧化氯,如图为以石墨作电极制备二氧化氯的过程,写出产生二氧化氯气体的电极反应式:____________________。可利用滴定法测定电解过程中产生的二氧化氯,其过程如下:在锥形瓶中加入足量用硫酸酸化的碘化钾溶液,将生成的二氧化氯通入锥形瓶中至完全吸收,再向锥形瓶中滴加几滴淀粉溶液,用0.1 mo1·L1硫代硫酸钠标准液进行滴定(I2+2S2O32-==2I-+S4O62-),共用去100.00 mL标准液。则电解过程中产生的气体折算为标准状况下的体积为________mL
27.Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】
控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
【数据处理】
实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图。
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率:(p-CP)=____________mol·L-1·s-1
【解释与结论】
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:_____________________。
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,_____________________________。
【思考与交流】
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:____________________________。
14.1.92g铜投入一定量浓HNO3中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到标准状况下672mL气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积( )
2.设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
12ClO2 + 2H2O 4HClO + 4Cl2+ 11O2;;2ClO2 + 2OH- = ClO2- + ClO3- + H2O
根据二氧化氯与水反应生成次氯酸和氯气,同时放出氧气,可以先写出相应的反应物和生产物,然后根据化合价升降总数相等完成配平的第一步骤:ClO2每生成1mol的HClO 和Cl2,化合价总共降低11,而每生成一个氧气,化合价升高4,所以最小公倍数为44,再用观察法配平H2O的系数为2,所以该反应的化学方程式为12ClO2 + 2H2O 4HClO + 4Cl2+ 11O2;产物次氯酸中氧元素为中心原子,所以电子式为,由于二氧化氯溶于强碱溶液生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐,根据化合价升降守恒的原则,生成1mol氯酸钠,化合价升了1,所以也要降低1,故应该生成+3价的亚氯酸,所以该反应的离子方程式为2ClO2 + 2OH- = ClO2- + ClO3- + H2O。故答案为:12ClO2 + 2H2O 4HClO + 4Cl2+ 11O2;; 2ClO2 + 2OH- = ClO2- + ClO3
根据二氧化氯与水反应生成次氯酸和氯气,同时放出氧气,可以先写出相应的反应物和生产物,然后根据化合价升降总数相等完成配平,再用观察法配平H2O的系数为2。产物次氯酸中氧元素为中心原子,根据化合价升降守恒的原则,生成1mol氯酸钠,化合价升了1,所以也要降低1,故应该生成+3价的亚氯酸。
不能有效提取相关信息书写陌生的方程式,不能通过电子守恒法进行氧化还原滴定的计算,最后在计算电解过程中产生的气体折算为标准状况下的体积时容易忽略H2的体积。
Cl- + 2H2O – 5e- = ClO2↑+ 4H+;156.8
以石墨作电极制备二氧化氯的过程就是将Cl-氧化为ClO2的过程,所以电极反应式为:Cl- + 2H2O – 5e- = ClO2↑+ 4H+。ClO2 有较强氧化性,把I- 氧化为I2 ,根据反应过程中电子得失可以得出三者关系:2ClO2 ~5I2~10S2O32-n(ClO2)=0.2n(S2O32-)=0.2×0.01=0.002mol。根据电解过程中的电子守恒可以知道,再阳极每生成1molClO2,同时在阴极要生成2.5molH2。则电解过程中产生的气体折算为标准状况下的体积为(0.002+0.005)×22400=156.8 mL故答案为:Cl- + 2H2O – 5e- = ClO2↑+ 4H+;156.8。
以石墨作电极制备二氧化氯的过程就是将Cl-氧化为ClO2的过程;ClO2 有较强氧化性,把I- 氧化为I2 ,根据反应过程中电子得失可以得出三者关系:再根据电解过程中的电子守恒确定阴极产生的H2。电解过程中产生的气体折算为标准状况下的体积ClO2与H2的总和。
不能有效提取相关信息书写陌生的方程式,不能通过电子守恒法进行氧化还原滴定的计算,最后在计算电解过程中产生的气体折算为标准状况下的体积时容易忽略H2的体积。