13．二氧化氯(ClO2)气体是一种高效.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——青夏教育精英家教网——

13．二氧化氯（ClO₂）气体是一种高效、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⁺、SO₄^2-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，该气体的物质的量比是2：1．
某学生拟用图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．

（3）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．

12．氯酸镁[Mg（ClO₃）₂]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg（ClO₃）₂•6H₂O的流程如图1：

已知：①卤块主要成分为MgCl₂•6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等杂质．
②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图2所示．
（1）加速卤块在KMnO₄溶液中溶解的措施有：将卤块粉碎或加热等（写出一点即可）．
（2）加入MgO的作用是调节溶液的pH，使Fe³⁺沉淀完全；过滤后所得滤渣的主要成分为BaSO₄和Fe（OH）₃．
（3）加入NaClO₃饱和溶液后发生反应的化学方程式为MgCl₂+2NaClO₃=Mg（ClO₃）₂+2NaCl↓，再进一步制
Mg（ClO₃）₂•6H₂O晶体的实验步骤依次为：①加热蒸发；②趁热过滤；③冷却结晶；④过滤洗涤．
产品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50g产品配成100mL溶液．
步骤2：取10.00mL试液于锥形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL 1.000mol/L的FeSO₄溶液，微热．
步骤3：冷却至室温，用0.100mol/L K₂Cr₂O₇溶液滴定剩余的Fe²⁺至终点．
此过程中反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺→2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
步骤4：将步骤2、3重复两次
（4）①写出步骤2中发生反应的离子方程式：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺→6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
②步骤3中若滴定前不用标准液润洗滴定管，将会导致最终结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（5）若平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00mL，则产品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O的质量分数为78.3%．

11．某研究性学习小组组装了下图所示的装置制备ClO₂气体（加热装置用“△”表示），反应原理为饱和草酸溶液与KClO₃粉末在60℃时反应制得ClO₂（温度过高或过低都会影响制气效率）
已知：①ClO₂是一种黄绿色有刺激性气味的气体，熔点-59℃，沸点11.0℃
②草酸是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐（CaC₂O₄）不溶于醋酸，能溶于强酸，它还是一种还原性较强的物质．

（1）配平制备ClO₂的化学方程式：2KClO₃+1H₂C₂O₄--2KHCO₃+2ClO₂↑
（2）A装置中还缺少的一样仪器名称是温度计，B装置的作用是将ClO₂冷凝收集．
（3）C装置吸收尾气后，溶液中含有NaOH、NaClO₂、NaClO₃等溶质，小组成员认为C中还可能含有Na₂CO₃，试分析可能的原因是过量的草酸与KHCO₃反应，逸出的CO₂与NaOH溶液反应生成Na₂CO₃或因KClO₃具有较强氧化性，将草酸氧化成CO₂，逸出的CO₂与NaOH溶液反应生成Na₂CO₃．
（4）小组成员查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，他将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到溶液，调节溶液呈碱性，加入足量的CaCl₂溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤，沉淀备用，对生成的沉淀进行探究．
①提出合理假设
假设1：只存在CaCO₃；
假设2：既存在CaCO₃，也存在CaC₂O₄；
假设3：只存在CaC₂O₄．
②基于假设2，设计实验方案，进行实验．请在答题卷上写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：1mol•L^-1 H₂SO₄、0.1mol•L^-1 HCl、0.01mol•L^-1 KMnO₄、澄清石灰水．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量沉淀于试管中，加入足量0.1 mol•L^-1 HCl ．	沉淀全部溶解，有气泡产生，说明沉淀中有CaCO₃
步骤2：往步骤1的剩余物中，再滴加几滴0.01 mol•L^-1 KMnO₄ ．	溶液紫红色褪去，说明沉淀中有CaC₂O₄，结合步骤1，假设2成立

由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下：
熔融氧化3MnO₂+KClO₃+6KOH$\stackrel{高温}{→}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
加酸歧化3K₂MnO₄+2CO₂→2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂CO₃
已知相关物质的溶解度（20℃）

物质	K₂CO₃	KHCO₃	K₂SO₄	KMnO₄
溶解度g/100g	111	33.7	11.1	6.34

完成下列填空：
（1）在实验室进行“熔融氧化”操作时，应选用铁棒、坩埚钳和cd．（填序号）
a．表面皿 b．蒸发皿 c．铁坩埚 d．泥三角
（2）加酸时不宜用硫酸的原因是生成K₂SO₄溶解度小，会降低产品的纯度；不宜用盐酸的原因是盐酸具有还原性，会被氧化，降低产品的量．
（3）采用电解法也可实现K₂MnO₄的转化，2K₂MnO₄+2H₂O$\stackrel{通电}{→}$2KMnO₄+2KOH+H₂↑．与原方法相比，电解法的优势为K₂MnO₄中的锰元素可以完全转化到KMnO₄中，原子利用率高．
（4）草酸钠滴定法测定高锰酸钾的质量分数步骤如下：
（已知涉及到的反应：Na₂C₂O₄+H₂SO₄→H₂C₂O₄（草酸）+Na₂SO₄5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O Na₂C₂O₄的式量：134、KMnO₄的式量：158）
Ⅰ称取0.80g 的高锰酸钾产品，配成50mL溶液．
Ⅱ称取0.2014gNa₂C₂O₄，置于锥形瓶中，加入蒸馏水使其溶解，再加入少量硫酸酸化．
Ⅲ将瓶中溶液加热到75～80℃，趁热用Ⅰ中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点．消耗高锰酸钾溶液8.48mL，则样品中高锰酸钾的质量分数为0.700（保留3位小数）．达到滴定终点的标志是无色变为紫色且半分钟不褪色．
（5）加热温度大于90℃，部分草酸发生分解，会导致测得产品纯度偏高．（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
（6）将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应溶液中Mn²⁺的浓度随反应时间t的变化如图，其原因可能为Mn²⁺可能是该反应的催化剂，随着Mn²⁺的产生，反应速率大大加快．

9．硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）俗称保险粉，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等．实验室可通过Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反应来制取Na₂S₂O₃．

（1）写出图1所示装置中三颈瓶中由反应制取Na₂S₂O₃的化学方程式2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂．如将分液漏斗中的H₂SO₄改成浓盐酸，则三颈烧瓶内除Na₂S₂O₃生成外，还有NaCl（填化学式）杂质生成．
（2）为测定所得保险粉样品中Na₂S₂O₃•5H₂O的质量分数，可用标准碘溶液进行滴定，反应方程式为2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆．
①利用KIO₃、KI和HCl可配制标准碘溶液．写出配制时所发生反应的离子方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O．
②准确称取一定质量的Na₂S₂O₃•5H₂O样品于锥形瓶中，加水溶解，并滴加淀粉溶液作指示剂，用所配制的标准碘溶液滴定．滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外，还有酸式滴定管．
③若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na₂S₂O₃•5H₂O的质量分数的测量结果偏低（填“偏高”“偏低”或“不变”）．
（3）本实验对Na₂S的纯度要求较高，利用图2所示的装置可将工业级的Na₂S提纯．已知Na₂S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精．提纯步骤依次为：
①将已称量好的工业Na₂S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；
②按图2所示装配所需仪器，向冷凝管中通入冷却水，b进a出（用字母“a”、“b”填空）水浴加热；
③待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下；
④趁热过滤；
⑤将所得滤液冷却结晶，过滤得到硫化钠结晶水合物；
⑥将所得固体洗涤、干燥，得到Na₂S•9H₂O晶体．

8．实验室以工业碳酸钙（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）为原料制取CaCl₂•2H₂O和CaO₂的主要流程如下：

（1）加入试剂X，调节溶液pH为碱性环境，以除去溶液中Al³⁺和Fe³⁺，滤渣的主要成分是Fe（OH）₃和Al（OH）₃．试剂X可以选择下列的AB（填编号）．
A．CaO B．CaCO₃ C．NH₃•H₂O D．Ba（OH）₂．
（2）操作Ⅱ中进行蒸发浓缩时，除三角架、酒精灯外，还需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒．
（3）由CaCl₂制取CaO₂的反应中，温度不宜太高的原因是防止温度过高H₂O₂发生分解．

7．氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂．如图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程．

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理．
①氯化铁做净水剂Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
②用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（2）吸收剂X的化学式为FeCl₂；氧化剂Y的化学式为NaClO．
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品．该反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小而溶液中K⁺、FeO₄^2-的浓度比较大．
（5）K₂FeO₄ 在水溶液中易发生反应：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用B（填序号）．
A．H₂O B．稀KOH溶液、异丙醇 C．NH₄Cl溶液、异丙醇 D．Fe（NO₃）₃溶液、异丙醇
（6）可用滴定分析法测定粗K₂FeO₄的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO₄^2-+CrO₂^-+2H₂O═CrO₄^2-+Fe（OH）₃↓+OH^-
②2CrO₄^2-+2H⁺═Cr₂O₇^2-+H₂O
③Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
现称取1.980g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO₂，充分反应后过滤，滤液定容于250mL容量瓶中．每次取25.00mL加入稀硫酸酸化，用0.1000mol/L的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93mL．则上述样品中高铁酸钾的质量分数为63.1%．

6．用含有少量Al的废铁屑制备Fe₂（SO₄）₃其操作流程及有关资料如下：

沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Al（OH）₃
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

①加NaHCO₃时，混合液pH值应控制在4.4～7.5．
②反应Ⅱ中反应的离子方程式是：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
③实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是节约Fe（NO₃）₃、防止NO污染，气体X与NO配比的比例是3：4．

5．学生利用如图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl₃•6H₂O晶体．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）回答下列问题：所用铁粉中若有杂质，欲除去不纯铁粉中混有的铝粉可以选用的试剂为B（填序号）
A．稀盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．浓硫酸 D．FeCl₃溶液
此步涉及反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）反应发生后装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．D装置的作用：除去H₂中的水蒸气．
（3）该小组学生把B中反应后的产物加入足量的盐酸，过滤，用上述滤液制取FeCl₃•6H₂O
晶体，设计流程如下：

①用离子方程式表示步骤I中通入Cl₂的作用Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-．
②为了检验某未知溶液是否是FeCl₂溶液，同学们设计了以下实验方案加以证明．向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl₂溶液．你认为此方案是否合理不合理（填“合理”或“不合理”）．

4．工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO₄、H₂SO₄和少量Fe₂（SO₄）₃、TiOSO₄，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁．其生产流程如图1：

已知：TiOSO₄可溶于水，在水中电离为TiO²⁺和SO₄^2-．请回答下列问题：
（1）写出TiOSO₄水解生成钛酸H₄TiO₄的离子方程式TiO²⁺+3H₂O═H₄TiO₄+2H⁺（．步骤①中加入足量铁屑的目的是将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺，消耗溶液中的H⁺促进TiO²⁺水解．
（2）工业上由H₄TiO₄可制得钛白粉TiO₂．TiO₂直接电解还原法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl₂，原理如图2所示，阴极的电极反应为TiO₂+4e^-═Ti+2O^2-．
（3）步骤②的离子方程式是Fe²⁺+2HCO₃^-═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，所得副产品主要是（NH₄）₂SO₄（填化学式）．
（4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是防止Fe²⁺被空气中的氧气氧化．
（5）乳酸可由乙烯经下列步骤合成：

酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468kg乳酸亚铁晶体（M=234g/mol）需要标准状况下的乙烯99.6m³．

0 170619 170627 170633 170637 170643 170645 170649 170655 170657 170663 170669 170673 170675 170679 170685 170687 170693 170697 170699 170703 170705 170709 170711 170713 170714 170715 170717 170718 170719 170721 170723 170727 170729 170733 170735 170739 170745 170747 170753 170757 170759 170763 170769 170775 170777 170783 170787 170789 170795 170799 170805 170813 203614