2．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．

（1）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；
（2）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．
（3）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．
（4）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．
1．铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁[Fe2（OH）n（SO4）${\;}_{\frac{3-n}{2}}$]m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾K2FeO4是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，某化学探究小组设计如下方案制备上述两种产品，请回答下列问题：

（1）若A物质为水，一定条件下可得铁的固体氧化物Fe3O4，检验Fe3O4中铁的化合价，应使用的试剂是ACD（填标号）．
A．稀硫酸     B．稀硝酸    C．KSCN溶液    D．酸性高锰酸钾溶液
（2）在溶液Ⅰ中加入NaClO3，写出其氧化Fe2+的离子方程式6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O．
（3）Fe2O3与KNO3和KOH的混合物加热共融可制得K2FeO4．完成并配平下列化学方程式：
□Fe2O3+□KNO3+□KOH-□K2FeO4+□KNO2+□H2O
该反应中的氧化剂是KNO3，每生成1mol K2FeO4转移3mol电子．
（4）为测定溶液I中铁元素的总含量，实验操作：准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用 0.1000mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL．
已知：2Fe3++2I-=2Fe2++I2              I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①写出滴定选用的指示剂淀粉，滴定终点观察到的现象溶液由蓝色变无色且半分钟不变色．
②溶液I中铁元素的总含量为5.6g•L-1．若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会偏高（填“偏高”、“偏低”、“不变”）．
20．某兴趣小组同学设计了如下装置（其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出），用加热苯甲酸、浓H2SO4和乙醇混合物的方法来制备苯甲酸乙酯，并检验反应的部分副产物．且苯甲酸乙酯的沸点为213℃，乙醚的沸点为34.6℃．
（1）关闭活塞a、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备苯甲酸乙酯．仪器E的作用是冷凝回流．
（2）上述反应的副产物可能有：乙醚（CH3CH2-O-CH2CH3）、乙烯、SO2、水等．
①打开活塞a，在竖直冷凝管上方塞上塞子，通过B、C、D装置检验SO2和乙烯．已知C中盛放的试剂是NaOH溶液，B、D中应盛放的试剂依次分别是品红溶液、高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液．
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH3”，来确定副产物中存在乙醚．请你对该同学的观点进行评价：不可以，产物苯甲酸乙酯也含有“-CH2CH3”．
（3）通过下列实验方案，可以提纯苯甲酸乙酯．
①为除去产品中杂质，先将三口烧瓶中残液倒入盛有冷水的烧杯中，并加入饱和碳酸钠溶液．
②用分液法可分离上述有机层和水层，分液完成后，取出有机层的操作是将有机层从上口倒入一个干燥的锥形瓶中．
③向锥形瓶中加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂，至醚层澄清透明；过滤得醚层，然后将醚层加入到干燥的蒸馏烧瓶中蒸馏，蒸馏过程中控制的温度为34.6℃．
19．已知下列数据：
物质熔点（℃）沸点（℃）密度（g•cm-3）
乙醇-117.078.00.79
乙酸16.6117.91.05
乙酸乙酯-83.677.50.90
某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇（含18O）和2mL乙酸的混合溶液．
②按如图所示连接好装置（装置气密性良好）并加入混合液，用小火均匀加热3～5min．
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管乙并用力振荡，然后静置分层．
④分离出乙酸乙酯，洗涤、干燥．
（1）配制①中混合溶液的方法为应先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后加入冰醋酸；
反应中浓硫酸的作用是催化剂 吸水剂；写出制取乙酸乙酯的化学方程式：CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOC2H5+H2O．
（2）上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是BC（填字母）．
A．中和乙酸和乙醇  B．中和乙酸并吸收乙醇  C．减少乙酸乙酯的溶解  D．加速酯的生成，提高其产率
（3）步骤②中需要小火均匀加热，其主要理由是减少乙酸乙醇的挥发，减少副反应的发生；步骤③所观察到的现象是试管乙中的液体分成上下两层，上层无色，下层为红色液体，振荡后下层液体的红色变浅；
欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器有分液漏斗；分离时，乙酸乙酯应从仪器上口倒（填“下口放”或“上口倒”）出．
（4）该同学反复实验，得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如表：
实验乙醇（mL）乙酸（mL）乙酸乙酯（mL）
①221.33
②321.57
③42x
④521.76
⑤231.55
表中数据x的范围是1.57＜X＜1.76；实验①②⑤探究的是增加乙醇或乙酸的用量对酯产量的影响．
18．草酸是一种重要的化工原料，常用于有机合成，它属于二元弱酸，易溶于乙醇、水，微溶于乙醚．以甘蔗碎渣（主要成分为纤维素）为原料制取草酸的工艺流程如图：

已知：NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O．
回答下列问题：
（1）步骤①水解液中所含主要有机物为CH2OH（CHOH）4CHO（写结构简式），浸取时要想提高水解速率除可减小甘蔗碎渣粒度外，还可采取的措施是适当升高温度；浸取时硫酸浓度不宜过高，其原因是甘蔗碎渣会被炭化．
（2）步骤②会生成草酸，硝酸的还原产物为NO2和NO且n（NO2）：n（NO）=3：1，则反应的离子方程式为C6H12O6+12H++12NO3-$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3H2C2O4+9H2O+3NO↑+9NO2↑，生成的NO2及NO若被NaOH溶液完全吸收，则产物中的两种盐n（NaNO2）：n（NaNO3）=3：1．
（3）步骤③的主要目的是使葡萄糖充分氧化为草酸．
（4）设计步骤⑦和⑧的目的分别是除去草酸表面水分、除去乙醇，使其快速干燥．
（5）为了确定产品中H2C2O4•2H2O的纯度，称取10.5g草酸样品，配成250mL溶液，每次实验时准确量取20.00mL草酸溶液，加入适量的稀硫酸，用0.10mol•L-1的KMnO4标准溶液滴定．平行滴定三次，消耗KMnO4标准溶液的体积平均为26.00mL．则产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为97.5%．
17．高铁酸钾（K2FeO4）是具有紫色光泽的粉末、它是一种集氧化、吸附、凝集、杀菌、除藻及新高型高效多功能于一体的水处理剂．其生产工艺如图1所示

已知：干燥的高铁酸钾在198℃是稳定的，受强热易分解变质
根据以上信息，请同答下列问题：
（1）高铁酸钾中铁元素化合价为+6；为防止高铁酸钾变质，应在低温、干燥 环境中保存
（2）反应a应在温度较低的情况下进行，因温度较高时，KOH与Cl2反应生成KClO3，写出在温度较高时KOH溶液与Cl2发生反应的离子方程式2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O．当反应中有2mol电子转移时，消耗的Cl2在标况下体积44.8L
（3）在溶液I中加入KOH固体的目的是A（填编号）．
A．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供碱性的环境
D．使KClO3转化为KClO
如何判定晶体已洗涤干净？取最后一次洗涤液，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，无白色沉淀生成
（4）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程
式：4 FeO42-+10 H2O=4 Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-．
（5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图2所示．电解过程中阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O．
（6）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH?3Zn+2K2FeO4+8H2O，放电时电池的负极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2．
16．利用某含铬废液[含较低浓度的Na2Cr2O7、Fe2（SO4）3]制备K2Cr2O7流程如下：Ⅰ．用NaOH溶液调pH至3.6，产生红褐色沉淀，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入Na2SO3，一定操作后分离出Na2SO4；
Ⅲ．将分离出Na2SO4后的溶液调pH约为5，得到Cr（OH）3沉淀；
Ⅳ．在KOH存在条件下，向Cr（OH）3中加入足量H2O2溶液，得到黄色溶液；
Ⅴ．向黄色溶液中加入物质A后，溶液变为橙红色，一定操作后得到K2Cr2O7固体；
Ⅵ．测定K2Cr2O7固体的纯度．
已知：Cr2O72-（橙红色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+
（1）步骤Ⅰ中红褐色沉淀的化学式是Fe（OH）3．
（2）步骤Ⅱ中加入Na2SO3的目的是将+6价的Cr还原为+3价．
（3）步骤Ⅳ中反应的离子方程式是2Cr（OH）3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O．
（4）步骤Ⅴ中加入的物质A可以是c．（填序号）
a．KOH        b．K2CO3       c．H2SO4        d．SO2
（5）步骤Ⅵ的操作是：取0.45g K2Cr2O7产品配成溶液，酸化后滴入18.00mL，.50mol/L的FeSO4溶液，恰好使Cr2O72-完全转化为Cr3+．产品中K2Cr2O7的纯度是98%．（注：K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol）
（6）向橙红色的K2Cr2O7溶液中，滴加Ba（NO3）2溶液，产生黄色沉淀，溶液pH减小．试推测黄色沉淀是BaCrO4，溶液pH变小的原因是K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-（橙红色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+，加入Ba（NO3）2溶液后，产生BaCrO4沉淀，c（CrO42-）降低，平衡正向移动，c（H+）增大．
15．某实验小组利用Fe2O3、Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾（CuSO4•5H2O），实验方案如下：

（1）稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O、Fe2O3+2H+═Fe2++H2O、、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+．
（2）溶液乙中加入适量CuO时发生反应的离子方程式为3CuO+2Fe3++3H2O═2Fe（OH）3+3Cu2+．
（3）操作Ⅰ主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干等步骤．
（4）实验室还可以利用沉淀丙制取FeCO3，流程如下：

写出上述转化过程①、②、③中发生反应的离子方程式：
过程①：Fe（OH）3+3H+═Fe3++3H2O．
过程②：Fe+2Fe3+═3Fe2+．
过程③：2HCO3-+Fe2+═FeCO3↓+CO2↑+H2O．
14．工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验．查表得：
BaSO4（s）+4C（s）$\stackrel{高温}{?}$4CO（g）+BaS（s）△H1=+571.2kJ•mol-1     ①
BaSO4（s）+2C（s）$\stackrel{高温}{?}$2CO2（g）+BaS（s）△H2=+226.2kJ•mol-1     ②
（1）流程图中气体用过量的NaOH溶液吸收，得到一种钠盐．写出该盐发生水解的离子方程式S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-．
（2）向0.1mol/L BaCl2溶液中加入一定量的AgNO3溶液和KBr溶液，当两种沉淀共存时，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10-3，则Ksp（AgBr）=5.4×10-13．[已知：Ksp（AgCl）=2.0×10-10]
（3）反应2CO（g）$\stackrel{高温}{?}$C（s）+CO2（g）的△H=-172.5kJ•mol-1．
13．火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ/mol．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图1所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为0.225mol/（L•min）；该温度下，反应的平衡常数的值为$\frac{16}{3}$；第10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时CH3OH（g）的体积分数增大（填变大、减少、不变）．

（3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．①室温下，a mol/L的（NH4）2SO4水溶液的pH=5，原因是溶液中存在平衡NH4++H2O?NH3•H2O+H+（用离子方程式表示）．并计算该平衡的平衡常数表达式为$\frac{1{0}^{-5}×（1{0}^{-5}-1{0}^{-9}）}{（2a+1{0}^{-9}-1{0}^{-5}）}$（用含代数a的较为精确的数学表达式表示，不必化简，不做近似运算）．
②在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）+c（H+）＜c（NO3-）+c（OH-）（填写“＞”“=”或“＜”）．
 0  172908  172916  172922  172926  172932  172934  172938  172944  172946  172952  172958  172962  172964  172968  172974  172976  172982  172986  172988  172992  172994  172998  173000  173002  173003  173004  173006  173007  173008  173010  173012  173016  173018  173022  173024  173028  173034  173036  173042  173046  173048  173052  173058  173064  173066  173072  173076  173078  173084  173088  173094  173102  203614 

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