二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒．以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制,②电解微酸性NaCl溶液,③ClO2的制取．工艺流程如图:(1)粗食盐水中含有Ca2+.Mg2+.SO42-等杂质．除杂操作时.往粗盐水中先加入过量的试剂X.X是BaCl2.至沉淀不再产生后.再加入过量的Na2CO3和NaOH.充分反应后将沉淀一并滤去� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．二氧化氯（ClO₂）可用于自来水消毒．以粗盐为原料生产ClO₂的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微酸性NaCl溶液；③ClO₂的制取．工艺流程如图：

（1）粗食盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质．除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂X，X是BaCl₂（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na₂CO₃和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去．经检测发现滤液中仍含有一定量的SO₄^2-，其原因是BaCl₂、BaSO₄和BaCO₃的Ksp相差不大，当溶液中存在大量的CO₃^2-离子时，BaSO₄（s）会部分转化为BaCO₃（s）．（已知：Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10；Ksp（BaCO₃）=5.1×10^-9）
（2）上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO₂．电解时生成的气体B是H₂；反应Ⅲ的化学方程式为2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+2NaCl+2H₂O．
（3）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，进行了以下实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10.00mL，稀释成100mL试样．
步骤2：量取V₁mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟．（已知：ClO₂+I^-+H⁺-I₂+Cl^-+H₂O 未配平）
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL．（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）
①准确量取10.00mL ClO₂溶液的玻璃仪器是酸式滴定管．
②滴定过程中，至少须平行测定两次的原因是减少实验误差．
③根据上述步骤可计算出原ClO₂溶液的物质的量浓度为$\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}$mol•L^-1（用含字母的代数式表示）．

分析（1）粗食盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂BaCl₂，用于除去SO₄^2-，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na₂CO₃来除去原溶液中的Ca²⁺和为除去SO₄^2-而引入的Ba²⁺，然后再加入NaOH溶液来除去Mg²⁺，充分反应后将沉淀一并滤去；经检测发现滤液中仍含有一定量的SO₄^2-，是因为在溶液中沉淀溶解平衡，BaSO₄ 和BaCO₃的K_sp相差不大，当溶液中存在大量的CO₃^2-离子时，BaSO₄（s）会部分转化为BaCO₃（s），
（2）将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠，根据氧化还原反应中的化合价升高与降低的总数相等判断电解时生成的气体B的名称；根据题意反应Ⅲ为氯酸钠与氯化氢反应生成二氧化氯、氯化钠和水；
（3）①ClO₂溶液显酸性，应该用酸式滴定管准确量取10.00 mL ClO₂溶液；
②为了减少实验的偶然性，减少实验误差，实验至少须平行测定两次，取其平均值；
③由方程式ClO₂+I^-+H⁺-I₂+Cl^-+H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-得关系式ClO₂～5S₂O₃^2-，n（S₂O₃^2-）=cV₂×10^-3mol，所以V₁mL ClO₂的溶液中含有的ClO₂的物质的量为2cV₂×10^-4mol，根据c=$\frac{n}{V}$计算出原ClO₂溶液的物质的量浓度．

解答解：（1）除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂BaCl₂，用于除去SO₄^2-，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na₂CO₃来除去原溶液中的Ca²⁺和为除去SO₄^2-而引入的Ba²⁺；然后再加入NaOH溶液来除去Mg²⁺，充分反应后将沉淀一并滤去；经检测发现滤液中仍含有一定量的SO₄^2-，是因为在溶液中沉淀溶解平衡，BaSO₄ 和BaCO₃的Ksp相差不大，当溶液中存在大量的CO₃^2-离子时，BaSO₄（s）会部分转化为BaCO₃（s），
故答案为：BaCl₂；BaSO₄和BaCO₃的Ksp相差不大，当溶液中存在大量的CO₃^2-离子时，BaSO₄（s）会部分转化为BaCO₃（s）；
（2）将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠，根据氧化还原反应中的化合价升高与降低的总数相等可知电解时生成的气体B为H₂；根据题意反应Ⅲ为氯酸钠与氯化氢反应生成二氧化氯、氯化钠和水，反应的化学方程式为：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+2NaCl+2H₂O，
故答案为：H₂；2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+2NaCl+2H₂O；
（3）①ClO₂溶液显酸性，所以准确量取10.00 mL ClO₂溶液的玻璃仪器是酸式滴定管，
故答案为：酸式滴定管；
②在碱性滴定实验过程中难免会产生误差，为了减少实验的偶然性，减少实验误差，实验至少须平行测定两次，取其平均值，这样就更接近理论值，
故答案为：减少实验误差；
③由方程式ClO₂+I^-+H⁺-I₂+Cl^-+H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-得关系式ClO₂～5S₂O₃^2-，n（S₂O₃^2-）=cV₂×10^-3mol，所以V₁mL ClO₂的溶液中含有的ClO₂的物质的量为2cV₂×10^-4mol，则10mL的原溶液含有ClO₂的物质的量为：2cV₂×10^-4mol×$\frac{100mL}{{V}_{1}}$=$\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}$×10^-2mol，所以原ClO₂溶液的物质的量浓度为：$\frac{\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}×1{0}^{-2}mol}{0.01L}$=$\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}$mol/L，
故答案为：$\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}$．

点评本题考查了性质实验方案的设计、化学实验基本操作方法及其综合应用，题目难度中等，明确实验原理及化学实验基本操作方法为解答关键，试题综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．

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3．已知C₃N₄晶体具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合．下列关于该晶体的说法不正确的是（　　）

	A．	C₃N₄晶体是原子晶体
	B．	C₃N₄晶体中，C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长要短
	C．	C₃N₄晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子
	D．	C₃N₄晶体中微粒间通过离子键结合

20．取一定量的CH₄与一定量的O₂混合点燃，生成CO、CO₂和H₂O（g）的混合物49.6g，将燃烧产物通过无水CaCl₂，CaCl₂的质量增加25.2g，则混合气体中CO的质量为11.2g．

7．已知岩层中的铁橄榄石Fe₂SiO₄会缓慢转化为磁铁矿：3Fe₂SiO₄+2CO₂→2Fe₃O₄+3SiO₂+2CO，下列说法正确的是（　　）

	A．	氧化产物为Fe₃O₄和SiO₂
	B．	氧化剂与还原剂物质的量的之比为2：3
	C．	当有1.5mol Fe₂SiO₄参加反应时，转移的电子为3 mol
	D．	当有1mol CO₂参加反应时，被氧化的Fe₂SiO₄的物质的量为1mol

6．利用生产磷铵[（NH₄）₃P0₄]排放的废渣磷灰石[（Ca₃（P0₄）₂）]制取硫酸并联产水泥的工艺流程如下：

（1）D操作a的名称过滤，实验室中进行此操作时用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
（2）在实验室中操作b包括蒸发结晶、冷却结晶．
（3）干燥机中发生反应的化学方程式为2CaSO₄•2H₂O+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2CaO+2SO₂↑+CO₂↑+4H₂O．
（4）水泥常用做建筑材料，是利用了水泥的水硬性性质．
（5）SO₂的催化氧化反应为2SO₂（g）十0₂（g）?2S0₃（g）．实验测得压强及温度对S0₂转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为SO₂：7%、0₂：11%、N₂：82%）．

压强/Mpa 转化率/% 温度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

①实际生产中，S0₂的催化氧化反应是在常压、400℃-500℃条件下进行．采用常压的主要原因是常压下SO₂的转化率已经很高，且增大压强时SO₂的转化率提高不多，但成本增加较多；该反应化学平衡常数大小关系是：K（400℃）＞K（500℃）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②催化氧化时使用热交换器的原因是移去反应中放出的热量，使反应后的气体降温并预热未反应的气体．
（6）制硫酸所产生的尾气除了含有N₂、0₂外，还含有SO₂、微量的S0₃和酸雾．下列能用于测定硫酸尾气中SO₂含量的试剂组是CD．（填写相应字母）
a、NaOH溶液、酚酞试液 b、Na₂CO₃溶液、酚酞试液 c、碘水、淀粉溶液 d、KMn0₄溶液、稀硫酸．

13．辉铜矿含铜成分高，是最重要的炼铜矿石，其主要成分为Cu₂S，还含有Fe₂O₃、SO₂及一些不溶性杂质．以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如下：

已知：①[Cu（NH₃）₄]SO₄在常温下稳定，在热水中会分解生成NH₃；
②部分金属阳离子生产氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L^-1计算）：

	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe³⁺	1.1	3.2
Mg²⁺	8.3	9.8
Cu²⁺	4.4	6.4

回答下列问题：
（1）能加快浸取速率的措施有粉碎矿石、升高温度（或适当增加酸的浓度或搅拌）．（任写2条）
（2）浸取后得到的浸出液中含有CuSO₄、MnSO₄，写出浸取时产生CuSO₄、MnSO₄反应的化学方程式
2MnO₂+Cu₂S+4H₂SO₄=S↓+2CuSO₄+2MnSO₄+4H₂O；，滤渣Ⅰ的成分为MnSO₄、SiO₂和S．
（3）“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe³⁺水解转化为Fe（OH）₃，加入的试剂A可以是氨水（填化学式），调节溶液pH的范围为3.2≤PH＜4.4．
（4）“沉锰”（除Mn²⁺）过程中发生反应的离子方程式为Mn²⁺+CO₃^2-=MnCO₃↓．“赶氨”时，最适宜的操作方法为加热．
（5）测定碱式碳酸铜纯度可用滴定法称取6.2500g样品于100mL小烧杯中，加入20mL蒸馏水搅拌，再加入8mL6mol•L^-1硫酸使其完全溶解，冷却后定量转移至250mL容量瓶中，加水定容，摇匀，称取25.00mL配好的溶液于锥形瓶中，加入40.00mL0.2000mol•L^-1EDTA溶液，然后计入MnO₂，再用0.2000mol•L的Zn²⁺标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液18.00mL．已知EDTA与Cu²⁺、Zn²⁺均按物质的量比1：1反应，则样品中Cu₂（OH）₂CO₂的质量分数为78.14%．

10．

某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋（主要是醋酸的水溶液）的浓度，现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋，用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定．下表是4种常见指示剂的变色范围：

指示剂	石蕊	甲基橙	甲基红	酚酞
变色范围（pH）	5.0～8.0	3.1～4.4	4.4～6.2	8.2～10.0

（1）该实验应选用酚酞作指示剂，向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是酸式滴定管．
（2）如图表示50mL，滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，A处的刻度为25，滴定管中液面读数应为25.40mL．
（3）在滴定的过程中，时左手轻轻挤压碱式滴定管的玻璃球，右手边滴边振荡锥形瓶，眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色变化，至锥形瓶由无色变为浅红色且半分钟内不复原（滴定终点判断），停止滴定，记录滴定管的计数．
（4）为了减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取白醋体积均为VmL，NaOH标准液浓度为c mol•L^-1，三次实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗NaOH溶液体积/mL	26.02	25.32	25.28

从上表可以看出，第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次，其原因可能是BCD．
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C．盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过，未用标准液润洗
D．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
E．滴加NaOH溶液过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定
（5）根据所给数据，写出计算该白醋中醋酸物质的量浓度的表达式不必化简）：$\frac{25.30×c}{V}$．

11．下列离子方程式的书写正确的是（　　）

	A．	0.1 mol•L^-1的NaHSO₃溶液与0.2 mol•L^-1的NaClO溶液等体积混合：HSO₃^-+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+H⁺
	B．	等浓度的Fe₂（SO₄）₃溶液和Ba（OH）₂溶液混合：2Fe³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=2Fe（OH）₃↓+3BaSO₄↓
	C．	Ca（HCO₃）₂溶液与少量NaOH溶液反应：2HCO₃^-+Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O
	D．	H₂¹⁸O中投入过氧化钠：2H₂¹⁸O+2Na₂O₂=4Na⁺+4OH^-+¹⁸O₂↑

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