题目内容

6．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59°C，沸点为11.0°C，易溶于水．是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂，在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．与（Cl2）相比（ClO2）不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物．

（1）在ClO2的制备方法中，比较实用的有数十种，实验室常用氯酸钠（NaClO3）、亚硫酸钠（Na2SO3）和硫酸共热制备二氧化氯，此化学反应方程式为：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
（2）工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60°C时反应制得．某学生用如图1所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置．请问：
A部分还应添加温度控制装置，请你说出一种温度控制方法水浴加热；
B部分还应补充什么装置（冰水）冷凝；此实验装置还有何不足？缺少尾气处理装置
（3）我国最近成功研制出制取ClO2的新方法，其反应的微观过程如图2所示：该反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2．

分析 （1）用氯酸钠（NaClO3）、亚硫酸钠（Na2SO3）和硫酸共热制备二氧化氯，还生成硫酸钠和水；
（2）图1所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置，A应控制温度为60°C；B应冷却分离，该实验中尾气有毒；
（3）由微观过程可知，氯气与NaClO2反应．

解答 解：（1）用氯酸钠（NaClO3）、亚硫酸钠（Na2SO3）和硫酸共热制备二氧化氯，还生成硫酸钠和水，化学反应为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，
故答案为：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；
（2）图1所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置，A应控制温度为60°C，温度控制方法为水浴加热；B应冷却分离，B部分还应补充冰水冷凝装置，该实验中尾气有毒，则实验装置的不足之处为缺少尾气处理装置，
故答案为：水浴加热；（冰水）冷凝；缺少尾气处理装置；
（3）由微观过程可知，氯气与NaClO2反应，由原子及电子守恒可知，反应为2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2，故答案为：2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2．

点评 本题考查物质的性质，为高频考点，把握习题中的信息及发生的氧化还原反应、制备实验装置的作用等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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16．下列实验方法及判断不正确的是（　　）
A．用NaOH溶液来鉴别NH4Cl和KCl
B．用硝酸酸化的AgNO3溶液来鉴别NH4Cl和NH4NO3
C．某溶液中滴加BaCl2溶液后产生白色沉淀，则该溶液中一定含有SO42-离子
D．用焰色反应鉴别NaCl和KNO3
17．下列实验方法正确的是（　　）
A．用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，则溶液中一定不含有K+
B．配制一定物质的量浓度的溶液时，若加水超过容量瓶的刻度线，用胶头滴管将多余液体吸出即可
C．用过量的NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液
D．检验某溶液中是否含有Fe2+时，可先加入适量的氯水，再滴加硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则说明溶液中一定含有Fe2+
14．下列有关化工生产的叙述中，正确的是（　　）
A．工业上可用氯化钠制备化肥NH4Cl
B．氯碱工业中，电解槽的阳极区产生NaOH
C．在接触室被氧化成SO3，SO3在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸
D．工业上用石英制太阳能电池，在高温下用铝热法炼铁制备钢材
1．五种不同元素X、Y、Z、D、E、F的信息如下：
元素有关信息
X元素主要常见化合价为-2和-1价，原子半径为0.074nm．
Y所在主族序数与所在周期序数之差为4．
Z原子半径为0.102nm，核外最外层电子数是其电子层数的2倍，其气态氢化物与Y单质发生反应生成淡黄色固体．
D最高价氧化物对应的水化物，能电离出离子数、电子数都相等的阴、阳离子．
E单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏．
F元素所在的主族序数等于周期序数．
请回答下列问题：
（1）Z在周期表中的位置第三周期第ⅥA族，D的最高价氧化物对应水化物的电子式为
（2）X单质与D单质反应生成的D2X2能和H2O反应，写出其离子方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑．
（3）E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物，向淀粉碘化钾溶液滴加几滴EY3的浓溶液，原无色溶液可变为紫色，其原因是2Fe3++2I-═2Fe2++I2（用离子方程式表示）．
（4）E单质在发生吸氧腐蚀时的正极反应方程式O2+2H2O+4e-═4OH-
（5）F的一种复盐常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理Al3++3H2O═Al（OH）3（胶体）+3H+．
11．下列离子方程式中，正确的是（　　）
A．盐酸滴在大理石上：2H++CO32-═CO2↑+H2O
B．稀硫酸滴在铜片上：Cu+2H+═Cu2++H2↑
C．向NaOH溶液中通入过量CO2：OH-+CO2═HCO3-
D．氢氧化钙与过量NaHCO3溶液反应：Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O
18．化学方程式、电离方程式、离子方程式都是非常重要的化学用语．
（1）现有以下九种物质：①铁片 ②熔融NaCl ③稀氨水 ④CH3COOH ⑤乙醇 ⑥稀盐酸 ⑦H2SO4 ⑧氯化银 ⑨CO2，其中属于非电解质的是⑤⑨（填写番号，下同）；属于强电解质的是②⑦⑧；写出上述物质中的弱电解质在水中的电离方程式CH3COOH?CH3COO-+H+．
（2）写出不能用H++OH-=H2O表示的三个酸碱中和反应的化学方程式（要求：反应物均不能重复且它们对应的离子方程式也不能相同）．
①Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O；
②CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O；
③NH3•H2O+HCl=NH4Cl+H2O．
（3）在硝酸铅[Pb（NO3）2]的稀溶液中，滴入几滴稀硫酸钠溶液生成PbSO4白色沉淀，再滴入数滴饱和醋酸钠（CH3COONa）溶液，微热并不断搅拌，沉淀慢慢溶解．以上发生的都是复分解反应，请依次写出反应过程中的离子方程式Pb2++SO42-=PbSO4↓、PbSO4+2CH3COO-=（CH3COO）2Pb+SO42-，第二步离子反应发生的原因是生成了弱电解质．
15．工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）模拟生产过程．

烧瓶C中发生反应如下：
Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）═Na2SO3（aq）+H2S（aq）　（Ⅰ）
2H2S（aq）+SO2（g）═3S（s）+2H2O（l）  （Ⅱ）
S（s）+Na2SO3（aq）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3（aq）  （Ⅲ）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则整个装置气密性良好．装置D的作用是防止倒吸．
装置E中为NaOH溶液．
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S与Na2SO3的物质的量之比为2：1．
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择c．
A．蒸馏水                           B．饱和Na2SO3溶液
C．饱和NaHSO3溶液                 D．饱和NaHCO3溶液
实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度．已知反应（Ⅲ）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清（或浑浊消失）；．
反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad．
A．烧杯　　     B．蒸发皿　     　C．试管　　    D．锥形瓶
（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质．利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：取少量产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液（或过滤后取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质．
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液．
16．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体5.0g．
（2）从表中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）：a b e．
名称托盘天平（带砝码）小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒
仪器      
序号abcdef
Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示．
（1）写出该反应的热化学方程式（中和热为57.3kJ/mol）：$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
①请填写下表中的空白：
温度
 
实验
次数		起始温度t1/℃终止温度
t2/℃		温度差平均值
（t2-t1）/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.130.1 
227.027.427.231.3
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃）．则中和热△H=-53.5kJ/mol（取小数点后一位）．
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）acd．
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度．

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