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两道高考实验题中NaCIO的反应分析

主题:两道高考实验题中 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-02-02

简介:该文是有关高考和升学考试硕士论文范文跟两道高考实验题中方面硕士论文范文.

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在2017年和2018年江苏高考化学试卷的综合实验题中,连续两年都考查了NaCIO.学生都知道NaCIO具有较强的氧化性,根据题中的信息回答出考题要求的答案并不是很难.但是很多学生在做完题后都有这样的疑问:NaCIO氧化银单质后为什么还有氧气出现?NaCIO氧化尿素的过程中为什么先低温反应,再升高温度到llO℃反应呢?过程中涉及什么样的反应呢?带着这样的疑问,下面我们就一起来分析一下吧.

1.NaCIO溶液的制取.现在工业上生产NaCIO溶液是采用无隔膜电解冷的、稀的食盐溶液,并搅动溶液使阳极所产生的氯气与阴极产生的NaOH溶液反应而制得的.

2.NaCIO固体的性质.为白色固体,熔点为6℃,沸点为102.2℃.不稳定,受热或见光会分解(2N.CIO等于光/热等于2Na+O2↑),生成的氧气还能与NaClO发生反应NaCIO+ O2等于NaC103.易溶于水,NaCIO的水溶液又称漂白液,微,有似氯气的气味,常用于纺织品的漂白.在水溶液中部分ClO-水解产生HCIO,HCIO会再分解产生HCI和新生氧[O],新生氧的氧化能力很强,所以NaCIO是强氧化剂.由于NaCIO易分解,保存时应放在阴凉避光的环境下.

例1 (2017年江苏第19题节选)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略).

已知:①NaCIO溶液在受热或酸性条件

△下易分解,如3 NaCIO等于等于2NaCI+NaC103.

②AgCI可溶于氨水:AgCl+2NH3. H2O等于等于等于等于等于Ag(NH3)2 +CI- +2H2O.

(l) NaCIO溶液與Ag反应的产物为AgCI、NaOH和02,该反应的化学方程式为_____.

(2)若省略“过滤工”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaCIO与NH3.H20反应外(该条件下NaC103与NH3 . H20不反应),还因为

.

分析:(l) NaCIO溶液与Ag反应的化学方程式为4NaCIO+4Ag+2H2O等于 4NaOH+4AgCI+O2↑.从氧化还原反应的角度分析,NaCIO中+l价的氯元素具有氧化性,可以从Ag中得到电子,而自身价态下降到 l价,形成CI-.那怎么会有02产生呢?在NaCIO氧化Ag的过程中,起作用的是新生氧,即NaCIO水解产生的HCIO分解得到的氧原子,它将Ag氧化成Ag+,由于Ag+能与CI结合形成AgCI沉淀,促使溶液中的HCIO分解得更多.如果反应中不是NaCIO过量,而是有足够的Ag,则新生氧会继续与Ag反应,CI不足的情况下,就不会全部形成AgCI沉淀,可能形成Ag2O沉淀.

在反应中pH值的控制也很重要,碱性太强,CIO水解程度小,产生的HCIO就少,分解产生的新生氧也就少,氧化能力不足;如果碱性太弱,CIO水解程度大,产生的HCIO分解加剧,新生氧有可能快速形成氧分子释放出去,也会造成氧化能力不足.

(2)NH3中的氮元素显 3价,是氮元素的最低价态,具有还原性,与具有氧化性的NaCIO反应是完全可以的.反应中如果NaCIO足量,可以将NH3氧化成N2,反应为3NaC10+2NH3等于等于N2 +3NaCl+3 H2O;如果NaCIO少量,也可能将NH3氧化成肼(N2 H4),反应为NaCIO+2NH3 等于等于N2 H4 +NaCI+H2O.

例2 (2018年江苏第19题节选)以C12、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和S02为原料可制备N2H4 - H20(水合肼)和无水Na2 S03,其主要实验流程如下:

已知:①C12+20H- 等于CIO- +CI-+HzO是放热反应.

②N2 H4.H2O的沸点约为118℃,具有强还原性,能与NaCIO剧烈反应生成Nz.

(1)步骤Ⅱ合成N2 H4·H2O的装置如图1所示.NaCIO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_____.

分析:由题意可知,NaCIO与尿素反应后得到水合肼和Na2 C03溶液,反应方程式为NaCIO+(NH2 )2CO+2NaOH等于等于NaCI+N2 H4 +Na2C03 +H20.由“已知②”可知装置中NaCIO应从滴液漏斗慢慢滴加且不能过量.但题中显示要分成两个阶段反应,目的是什么呢,为什么不能直接加热到110℃?

由于NaCIO受热会分解,所以不能直接加热到110℃,所以NaCIO应该在40℃以下反应的那段时间中结束反应.查阅资料得知尿素属于酰胺类物质,与NaCIO发生的是霍夫曼酰胺降解反应.由尿素与NaCIO反应制取水合肼的过程可以分成两个部分:第一部分,可以称为氯代,即尿素分子中一个氮原子上连接的氢原子被NaCIO中的氯取代,即 H2 NCONH2+NaCIO→Hz NCONHCI+NaOH,H2 NCONHCI在碱性条件下脱去一分子HCI转化成H2 N-CO-N,并发生重排得到Hz N-N等于C等于o;第二部分,H2 N-N-C等于O发生水解转化成H2 N- NH2和COz,碱性条件下COz转化成C05-,H2 NCONHCI脱下来的HCI与NaOH反应得到NaCI.由于H2 N-N等于C等于O转化成肼的水解过程需要较高的温度,故升温到110℃反应一段时间.

作者单位:江苏省苏州市相城第三实验中学

总结:上文结论,此文是一篇关于两道高考实验题中方面的大学硕士和本科毕业论文范文,可作为高考和升学考试相关论文开题报告写作参考和职称论文写作文献资料.

两道高考实验题中引用文献:

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[2] 实验教学论文范例 高考和升学考试类有关毕业论文格式模板范文5000字
[3] 高考和升学考试电大毕业论文范文 关于高考和升学考试方面论文如何怎么撰写10000字
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