题目内容
二氧化氯（ClO2）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS2)还原氯酸钠制取二氧化氯，某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO2的水溶液。
（1）三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4，通入空气，调节恒温器至60℃，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平该方程式：□ClO3－ ＋□FeS2＋□H＋＝□ClO2＋□Fe3＋＋□SO42－＋□H2O
（2）装置D的作用是 。
（3）用上述反应完后的废液(除上述产物外，还有Al3＋、Mg2＋、H＋、Cl－等)可制备摩尔盐，即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。其操作流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称为： 。
②试剂X是 ，写出发生的主要反应的离子方程式 。
③为测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至Fe2+恰好全部氧化成Fe3+，同时，MnO4＿被还原成Mn2+。测得消耗KMnO4溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为 。（保留4位有效数字）
（1）15ClO3－ ＋ FeS2＋ 14H＋＝ 15ClO2＋ Fe3＋＋2SO42－＋7H2O （3分）
（2）检验ClO2是否吸收完全（2分）
（3）①过滤（2分） ②Fe（2分）； 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋（2分）；③11.76%（3分）
解析试题分析：（1）配平时，铁和硫元素是按照1﹕2进行的，总共失去十五摩尔的电子，而氯元素总共得到一摩尔的电子，因此在氯酸根离子前面乘以十五，然后按电荷守恒，和质量守恒来过行配来，就可以得到如下关系式：15ClO3－ ＋ FeS2＋ 14H＋＝ 15ClO2＋ Fe3＋＋2SO42－＋7H2O （3分）
（2）因为二氧化氯（ClO2）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，其一定具有强烈的氧化性，如若没有被吸收完的话，进入到最后的D瓶中，可以使品红褪色，所以是用来检验ClO2是否吸收完全的（2分）
（3）第一步，是要用过量的铁将生成的三价铁离子还原为二价，因此①的操作是过滤（2分） ②Fe（2分）； 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋（2分）；
③假设铁离子的物质的量为xmol
MnO4＿ ～ ～ ～ 5Fe2+
1mol 5mol
0.01000mol/L×21.00mL×10 x
解之得：x＝1.05×10－2mol,则铁的质量分数为：
=11.76%
考点：考查配平方程式以及二氧化氯的氧化性。
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（18分）某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验。（图中a、b、c表示止水夹）。
请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有 （至少填2种），写出实验室里利用A装置制取氯气的离子方程式 。
（2）只用A、C、E相连后的装置用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象结论如下：
| 实验序号 | 实验操作 | 现 象 | 结 论 |
| Ⅰ | 将氯水滴入品红溶液 | 溶液褪色 | 氯气与水反应的产物有漂白性 |
| Ⅱ | 氯水中加入 NaHCO3粉末 | 有无色气泡产生 | 氯气与水反应的产物具有较强的酸性 |
①请评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由。 (任选1个实验进行评价。)
| 实验序号 | 结论 | 理由 |
| Ⅰ | | |
| Ⅱ | | |
②若要利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl2和I2的氧化性强弱，可以在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO2、淀粉碘化钾溶液，根据丙中产生的现象是 ，则可证明Cl2的氧化性强于I2 。
（3）B、D、E装置相连后，在B中盛装足量浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式 。
② 欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤：先关闭止水夹 （填写a、b或c），再打开止水夹 （填写a、b或c），若要使D烧杯中的水进入试管丁的操作是：通过 试管丁，使试管丁的NO2气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流进入试管丁。
实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:_ ；为了吸收该反应中产生的尾气，应选择下列装置(填字母)。
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组设计了如下两种方案:
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通人到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp(Cu(OH)2]=10-22, Ksp[Fe(OH)2]=10-16，Ksp[Fe(OH)3]=10-38
请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是_。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_。
③方案2中甲物质可选用的是_。
| A．CaO | B．NaOH | C．CuCO3 | D．Cu2(OH)2CO3 E． Fe2(SO4)3 |
根据下列实验操作和现象所得出的结论不正确的是
| 选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| A | 向等浓度且较稀的NaCl、KI混合 液中滴加AgNO3溶液 | 先出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
| B | 向溶液x中滴加浓NaOH溶液， 将湿润红色石蕊试纸置于试管口 | 试纸变蓝 | 原溶液中有NH4+ |
| C | 溴乙烷与NaOH溶液共热后，加入 AgNO3溶液 | 未出现淡黄色沉淀 | 溴乙烷没有发生水解 |
| D | 将SO2通入溴水中 | 溴水褪色 | SO2具有还原性 |
