题目内容
二氧化氯（ClO2）在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11．0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
（1）A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式： 。
（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、 ；
B装置必须放在冰水浴中，其原因是 。
（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：① ；② ；③洗涤；④干燥。
（4）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10．00 mL，稀释成100．00 mL试样；量取V1mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2．0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。（已知2 Na2S2O3+ I2＝Na2S4O6+ 2NaI）
①配制100 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有： 。
②滴定过程中至少需进行两次平行测定的原因是 。
③写出步骤2中发生反应的离子方程式 。
④原ClO2溶液的浓度为 g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
⑤若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果 。
若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果 。
（填“偏高”“偏低”或“不变” ）
（1）2KClO3+H2C2O4 
K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O（3分）
（2）温度计（1分） 使ClO2充分冷凝，减少挥发（1分）
（3）①蒸发结晶（1分，写蒸发、浓缩、结晶均给分） ②趁热过滤（2分）
（4）①100ml 容量瓶、胶头滴管（各1分）
②减少误差（1分）
③2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O（2分）
④
（3分）⑤偏高 偏低（各1分）
解析试题分析：（1）根据题给信息知，A中反应为稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应生成K2CO3、ClO2、CO2和水，该反应的化学方程式为：2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O；（2）A必须添加温度控制装置，要控制温度必须使用温度计测量温度，反应在60℃时进行，应用水浴加热，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、温度计；B装置为二氧化氯的收集装置，二氧化氯（ClO2）的沸点为11．0℃，必须放在冰水浴中，其原因是使ClO2充分冷凝，减少挥发；（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：①蒸发结晶；②趁热过滤；③洗涤；④干燥。（4）①配制100 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：100 mL容量瓶、胶头滴管；②滴定过程中至少需进行两次平行测定的原因是减少误差；③步骤2中发生反应为二氧化氯与碘化钾在酸性条件下反应生成单质碘、氯化钾和水，离子方程式为2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O；④根据题给反应得关系式：ClO2——5Na2S2O3，代入相关数据计算得ClO2溶液的浓度为g / L；⑤若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，代入计算的标准液体积偏大，则测定结果偏高；若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，代入计算的标准液体积偏小，则测定结果偏低。
考点：考查实验方案的设计、评价，化学实验基本操作、化学方程式的书写、关系式法计算、滴定操作的误差分析。
（16分）火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题，直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应： 。2分
（2）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液，溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。
① 此时溶液中c(SO32–)的浓度是0.2 mol·L-1，则溶液中c(HSO3–)是_______mol?L-1。
② 向pH约为6的吸收剂中通入足量的O2，可将其中的NaHSO3转化为两种物质，反应的化学方程式是 。2分
③ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，模拟实验吸收含硫烟气，实验结果如图所示。则： ，有利于提高SO2的吸收效率。2分
（3）工厂仓库存放的Na2SO3药品已部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定其含量，具体步骤如下：
步骤i 称取样品1.000 g。
步骤ii 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤iii 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01000 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
① 写出步骤iii所发生反应的离子方程式_________________________________；
② 在配制0.01000 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得药品中Na2SO3的含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 某同学设计用下列仪器进行滴定实验(夹持部分略去)，最合理的组合是 (填字母)。
A B C D E
④ 滴定结果如下表所示：
| 滴定次数 | 待测溶液 的体积/mL | 标准溶液的体积 | |
| 滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
| 1 | 25.00 | 1.02 | 21.03 |
| 2 | 25.00 | 2.00 | 21.99 |
| 3 | 25.00 | 2.20 | 20.20 |
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500 ℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
| 物 质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | － | 315 | － |
| 熔点/℃ | －70.0 | －107.2 | － | － | － |
| 升华温度/℃ | － | － | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 ____________________________。
(2)装置A中g管的作用是________；装置C中的试剂是________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由______________________。
②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10－2 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是________。
如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲管中注入10mL CH4，同温、同压下乙管中注入50mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管用日光照射一段时间。
（1）下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________。
（2）甲管中发生的化学反应类型为________。
（3）反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_________
____________。
| A．水 | B．氢氧化钠溶液 |
| C．硝酸银溶液 | D．饱和食盐水 |
