题目内容
15．ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，易溶于水．制备方法如下：（1）步骤Ⅰ：电解食盐水制备氯酸钠．用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质．在除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的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．
（2）步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠（NaClO3），再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2，ClO2与Cl2的物质的量比是2：1．
（3）学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2，用NaClO3和草酸（H2C2O4）恒温在60℃时反应制得．
反应过程中需要对A容器进行加热，加热的方式为水浴加热；加热需要的玻璃仪器除酒精灯外，还有温度计、大烧杯；
（4）反应后在装置C中可得亚氯酸钠（NaClO2）溶液．已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时，析出的晶体是NaClO2•3H2O，在温度高于38℃时析出的是NaClO2．根据图2所示NaClO2的溶解度曲线，请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2•3H2O的操作步骤：
①蒸发浓缩；②冷却（大于38℃）结晶；③洗涤；④干燥．
（5）目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法，将Cl2通入到NaClO2溶液中．现制取270kg二氧化氯，需要亚氯酸钠的质量是362kg．
（6）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质，自身被还原为Cl-．处理含CN-相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍．
分析 （1）盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除过量的钡离子
（2）根据NaClO3与盐酸反应生成ClO2与Cl2的反应可知，生成每摩尔Cl2失去2mol电子，而生成每摩尔ClO2得到1mol电子，根据电子得失守恒计算；
（3）工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得ClO2、K2CO3和CO2，所以反应要用水浴加热；
（4）从溶液中制取溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法；
（5）根据反应方程式进行计算；
（6）处理含CN-相同量的电镀废水时，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍．
解答 解：（1）要先除硫酸根离子，然后再除钙离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，只要将三种离子除完了，过滤就行了，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子，其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl2，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3，和NaOH溶液，充分反应后将沉淀一并滤去；
故答案为：BaCl2；Na2CO3；
（2）根据NaClO3与盐酸反应生成ClO2与Cl2的反应可知，生成每摩尔Cl2失去2mol电子，而生成每摩尔ClO2得到1mol电子，根据电子得失守恒可知，生成ClO2与Cl2的物质的量比是2：1，
故答案为：2：1；
（3）工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得ClO2、K2CO3和CO2，所以反应要用水浴加热，为了准确测量水浴的温度需要用温度计，另外水浴装置中除酒精灯外，还需要用大烧杯，
故答案为：水浴加热；温度计、大烧杯；
（4）从溶液中制取溶质，一般采用蒸发浓缩、冷却（大于38℃）结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体NaClO2•3H2O，趁热过滤；用38℃～60℃热水洗涤；低于60℃干燥；
故答案为：蒸发浓缩； 冷却（大于38℃）结晶；
（5）设亚氯酸钠的质量是为xkg，
根据反应 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2
181 135
x 270kg
所以x=$\frac{270kg×181}{135}$=362
故答案为：362kg；
（6）处理含CN-相同量的电镀废水时，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，
故答案为：2.5．
点评 本题考查化学工艺流程，涉及氧化还原反应电子转移计算，化学实验基本方法（除杂）等相关知识，题目难度中等，注意把握物质的分离、提纯操作方法，题目难度不大，该部分内容是高考的热点，掌握基础是关键．
七星图书口算速算天天练系列答案
某化学兴趣小组拟用图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色．提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液．（1）稀硫酸应放在1中（填写仪器名称）．
（2）本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关B、打开开关AC就可观察到氢氧化亚铁的颜色．试分析实验开始时排尽装置中空气的理由防止生成的氢氧化亚铁被氧化
（3）在FeSO4溶液中加入（NH4）2SO4固体可制备摩尔盐晶体[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]（相对分子质量392），该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇．
①为洗涤（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O粗产品，下列方法中最合适的是D
A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用无水乙醇洗
C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度，称取a g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定．每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：
| 实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 消耗高锰酸钾溶液体积/mL | 25.52 | 25.02 | 24.98 |
滴定终点的现象是最后一滴滴入，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色
通过实验数据计算的该产品纯度为$\frac{980c}{a}$×100%（用字母ac表示）．
上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是BC
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低．
