为什么硫酸酸化的草酸还原氯酸钠
一般是 硫酸 。
1.氯酸钠与浓盐酸反应法(Kestiog法)
目前,欧洲一些国家主要采用氯酸钠(NaClO3)氧化浓盐酸的制备方法,化学反应方程式为:2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+Cl2↑+2ClO2
↑+2H2O。此法的缺点主要是同时产生了大量的氯气,不仅产率低,而且产品难以分离,同时很有可能造成环境污染。
2.亚氯酸钠与氯气反应法
我国的科学家经过科学探索,发现一种优于欧洲的制备方法,将经干燥空气稀释的氯气通入填充有固体亚氯酸钠(NaClO2)的反应柱内制
得。化学反应方程式为:2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2。此法的特点是安全性好,没有产生毒副产品。
3.草酸还原法
最近,科学家又研究出了一种新的制备方法,在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)还原氯酸钠,化学反应方程式为:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4
=△= Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O和2KClO3+H2C2O4=K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O此法的最大特点是由于反应过程中生成的二氧化碳的稀释作
用,大大提高了生产及储存、运输的安全性。
4.亚氯酸钠与盐酸反应法
目前,常用的制备高纯二氧化氯的方法,化学反应方程式为:5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O,此工艺产物中纯度一般高达95%以上,需
要现场制备现场使用。运用高耐腐材料制作的二氧化氯发生器能够满足应用。
5.氯酸钾与二氧化硫反应法
优点是可以利用二氧化硫减少空气污染,化学反应方程式为:2KClO3+SO2=2ClO2+K2SO4、
6.氯酸钠与亚硫酸钠反应法
实验室常用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4==△
==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
来自教育工作者
化学方程式:2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 = 10 CO2 ↑+ 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O
离子方程式:2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ = 10 CO2 ↑+ 2 Mn2+ 8 H2O
注意的问题:H2C2O4是草酸,并且是弱酸,不能拆开/
(1)发生氧化还原反应,生成锰离子、二氧化碳、水,该离子反应为5H 2 C 2 O 4 +2MnO 4 - +6H + =2Mn 2+ +10CO 2 ↑+8H 2 O,
故答案为:5H 2 C 2 O 4 +2MnO 4 - +6H + =2Mn 2+ +10CO 2 ↑+8H 2 O;
(2)发生氧化还原反应,生成S、二氧化硫、水,该离子反应为Na 2 S 2 O 3 +H 2 SO 4 =S↓+SO 2 ↑+H 2 O+Na 2 SO 4 ,故答案为:Na 2 S 2 O 3 +H 2 SO 4 =S↓+SO 2 ↑+H 2 O+Na 2 SO 4 .
故答案为:不是;C;
(2)A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理,代替氯气,为“绿色”消毒剂,故A正确;
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期,能杀菌消毒,故B正确;
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围,便于运输和应用,故C正确;
D.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装,故D正确;
故答案为:A、B、C、D;
(3)氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水,该反应为2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,
故答案为:2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O;
(4)氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应,生成氯化钠和二氧化氯,该反应为2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2,该法相比欧洲方法的优点为安全性好,没有产生毒副产品,
故答案为:2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2;安全性好,没有产生毒副产品;
(5)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水,该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O,
此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用,
故答案为:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O;反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用.
【进行实验】②从装置B出来的气体会带有水分,如果A、B装置的顺序颠倒,将会干扰对水的鉴别;故答案为:先通过装置B,会干扰对水的鉴别;
③装置A中无水硫酸铜变蓝,说明有水;装置B中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳;C中红棕色粉末变成黑色,说明有一氧化碳,根据实验的现象,可推断丁同学猜想成立.
④D装置的作用是吸收和检验二氧化碳,并收集尾气,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,书写化学方程式配平即可;故答案为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
【得出结论】草酸在浓硫酸做催化剂和加热的条件下生成水、二氧化碳和一氧化碳,书写化学方程式配平即可;故答案为:H2C2O4
| 浓H2SO4 |
| △ |
【反思与评价】从环保角度考虑,装置D后应该有尾气处理装置;故答案为:装置D后缺少尾气处理装置.
故答案为:①根据质量守恒定律或化学反应前后元素种类不变或反应前不含氮元素;
②先通过装置B,会干扰对水的鉴别;
③丁;
④吸收和检验二氧化碳,并收集尾气;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
⑤H2C2O4
| 浓H2SO4 |
| △ |
⑥装置D后缺少尾气处理装置.
参考:采用10%草酸溶液来洗上述试管,在试管中加入草酸溶液,草酸与二氧化锰反应速度很快,过一会儿,就把污迹清除干净了
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试管“锰迹”的快速去除法
初三年级学生实验“高锰酸钾加热分解制取氧气”,实验后的试管有二氧化锰黑色残迹存在,由于学生人数多,要处理的试管多,这就需要选择一种较快的洗涤方法.我经过多次试验,最后选择了用草酸除迹,这种方法污染小,速度快.
方法如下:在有锰迹的试管中,加入适量的用硫酸酸化了的草酸溶液,放置在试管架上,不超过三分钟,二氧化锰残迹全部溶解.其反应的方程式如下:
MnO2++H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2+2H2O.
如果用浓盐酸加热的方法除二氧化锰,虽然也很快,但会产生氯气,污染环境.
离子方程式为:2MnO4- + 5C2O42- +16H +==2Mn2+ + 10CO2 +8H2O
因为在反应时高锰酸钾是用硫酸酸化的,如果用氯化锰来证明锰离子的催化作用,就又引进了氯离子,这时就不知道是锰离子的催化作用还是氯离子的催化作用。而用硫酸锰就能避免这个问题,因为高锰酸钾使用硫酸酸化的,此时溶液中已存在硫酸根离子,从而可以说明不是硫酸根的催化作用,而是锰离子的催化作用