题目内容
5．为研究亚氯酸钠（NaClO2）吸收SO2的利用率，某课外小组设计如图所示实验（加热和夹持装置略去）．
（1）甲装置中发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）当观察到丙装置中溶液颜色变浅时（填现象），停止实验．
（3）探究亚氯酸钠与SO2的反应．
①假设SO2被完全反应，检验乙装置中生成的SO42-和C1-，应选用的试剂是ade．（酸性条件下ClO2-不干扰检验）．
a．稀硝酸 b．稀盐酸 c．BaCl2溶液d．Ba（NO3）2溶液 e．AgNO3溶液
②完成乙装置中反应的离子方程式：□SO2+□ClO${\;}_{2}^{-}$+□H2O═□SO2-+□Cl-+□□
（4）测定亚氯酸钠的利用率．实验步骤如下：
ⅰ将乙装置中溶液取出，加入过量KI晶体，再滴入适量稀硫酸，充分反应（ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+C1-）．
ⅱ将步骤ⅰ所得溶液稀释至100.00mL，取25.00mL于锥形瓶中，滴入1～2滴淀粉溶液，用0.500mol•L-1Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．重复进行3次滴定，得Na2S2O3溶液体积的平均值为20.00mL．
①步骤ⅱ中将溶液稀释至100.00mL，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管．
②该实验NaClO2的利用率为90.0%．
（5）实验结束后，课外小组同学经讨论认为：增大SO2的溶解量，有利于提高NaClO2的利用率．增大SO2的溶解量的措施有适当降低温度（其他合理答案也可）（填一种）．
分析 （1）浓硫酸与Cu加热时反应，生成硫酸铜二氧化硫和水；
（2）丙装置是尾气二氧化硫吸收装置，二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾氧化，高锰酸钾溶液颜色变浅；
（3）①NaClO2溶液显碱性，检验SO42-和C1-，应先用硝酸酸化，再加入钡离子和银离子，注意不能带人氯离子；
②据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式；
（4）①将溶液稀释至100.00mL，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶和胶头滴管；
②50mL2mol/L的NaClO2溶液中含有n（NaClO2）=0.05L×2mol/L=0.1mol，据滴定结果和方程式计算剩余NaClO2的物质的量，计算NaClO2的利用率；
（5）气体的溶解度随温度的升高而减小，降温可以增大二氧化硫的溶解度．
解答 解：（1）浓硫酸与Cu加热时反应，生成硫酸铜二氧化硫和水，化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）高锰酸钾溶液颜色变浅，说明乙装置中不再吸收二氧化硫，可以停止试验，故答案为：溶液颜色变浅；
（3）①检验SO42-和C1-，应先用硝酸酸化，再加入钡离子和银离子，不能用盐酸酸化，不能用氯化钡检验硫酸根，因为能够引入氯离子，选用硝酸钡和硝酸银，检验硫酸根和氯离子，故答案为：ade；
②在ClO2-中Cl为+3价，反应后为-1价，1molClO2-得4mol电子，SO2中S为+4价，反应后为+6价，1molSO2失2mol电子，所以ClO2-与SO2的物质的量之比为1：2，再据原子守恒配平离子方程式为2SO2+ClO2-+2H2O═2SO2-+Cl-+4H+，故答案为：2、1、2、2、1、4H+；
（4）①将溶液稀释至100.00mL，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶和胶头滴管，故答案为：100 mL容量瓶；胶头滴管；
②据滴定结果，反应ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+C1-生成I2的物质的量为0.500mol/L×0.020L÷2×4=0.02mol，感觉反应方程式ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+C1-可知，没有参加2SO2+ClO${\;}_{2}^{-}$+2H2O═2SO2-+Cl-+4H+反应的ClO${\;}_{2}^{-}$为0.01mol，反应了0.09mol，50mL2mol/L的NaClO2溶液中含有n（NaClO2）=0.05L×2mol/L=0.1mol，NaClO2的利用率为$\frac{0.09mol}{0.1mol}$×100%=90.0%，故答案为：90.0%；
（5）气体的溶解度随温度的升高而减小，降温可以增大二氧化硫的溶解度，故答案为：适当降低温度（其他合理答案也可）．
点评 本题考查了化学方程式书写、离子检验、氧化还原反应方程式配平、滴定试验、氧化还原反应的计算、气体的溶解度，题目难度较大．
| A． | X元素的核外电子数为288 | |
| B． | 核素${\;}_{115}^{288}$X的质量数与中子数之差为173 | |
| C． | 113号元素属于非金属元素 | |
| D． | 115号元素的最高正化合价是+5 |
| A． | 过氧化钠的电子式： | |
| B． | 质子数为35、中子数为45的溴原子：${\;}_{35}^{80}Br$ | |
| C． | 硫离子的结构示意图： | |
| D． | NH3 的电子式： |
| A． | $\frac{a+b}{4}$mol | B． | $\frac{a+c}{4}$mol | C． | $\frac{3a+c}{4}$mol | D． | cmol或$\frac{b}{3}$mol |
| A． | 在蔗糖中加入浓H2SO4后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性 | |
| B． | 浓硝酸保存在棕色的细口瓶中，并置于低温阴暗处 | |
| C． | 铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气 | |
| D． | 向Fe（NO3）2溶液中滴加稀盐酸，无明显的变化 |
．
3，4-二甲基-庚烷．