题目内容

11．用二氧化氯（ClO2）、高铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166g•mol-1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术．ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+．
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由小到大的顺序是Na2FeO4＜Cl2＜ClO2 （填化学式）
（2）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水．工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得．某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置．请问：
①A中反应产物有K2CO3、ClO2、CO2，请写出该反应的化学方程式：2KClO3+H2C2O4=K2CO3+ClO2↑+CO2↑+H2O．
②A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽；
③该装置按①补充完整后，装置A、B、C还有一处设计明显不合理的是C（填“A”“B”或“C”）．
④C中装的试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠（NaClO2），该反应的离子方程式为：2ClO2+2OH-═ClO3-+ClO2-+H2O．
若实验时需要450mL 0.4mol/L的NaOH溶液，则在精确配制时，需要称量取NaOH质量是8.0g．

分析 （1）以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，设质量均为m，消毒效率分别为$\frac{m}{67.5}$×5、$\frac{m}{166}$×3、$\frac{m}{71}$×2×1；
（2）①A中反应产物有K2CO3、ClO2、CO2，结合反应物与生成物书写反应方程式；
②B为ClO2的凝集装置，冷水冷却；
③C处为密封装置，过量气体不能排出；
④ClO2与NaOH反应反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠（NaClO2），结合m=cVM计算．

解答 解：（1）以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，设质量均为m，消毒效率分别为$\frac{m}{67.5}$×5、$\frac{m}{166}$×3、$\frac{m}{71}$×2×1，所以由大到小的顺序为ClO2＞Cl2＞Na2FeO4，故答案为：Na2FeO4；Cl2；ClO2；
（2）①A中反应产物有K2CO3、ClO2、CO2，由反应物与生成物可知反应为2KClO3+H2C2O4=K2CO3+ClO2↑+CO2↑+H2O，
故答案为：2KClO3+H2C2O4=K2CO3+ClO2↑+CO2↑+H2O；
②B部分还应补充装置为冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽，故答案为：冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽；
③C处为密封装置，过量气体不能排出，可导致仪器炸裂，则C不合理，故答案为：C；
④ClO2与NaOH反应反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠（NaClO2），离子反应为2ClO2+2OH-═ClO3-+ClO2-+H2O；需要450mL 0.4mol/L的NaOH溶液，则在精确配制时，需要称量取NaOH质量是0.5L×0.4mol/L×40g/mol=8.0g，故答案为：2ClO2+2OH-═ClO3-+ClO2-+H2O；8.0．

点评 本题考查氧化还原反应的计算及性质实验方案的设计，为高频考点，把握氧化还原反应中元素的化合价变化、实验设计及实验装置的作用等为解答的关键，侧重分析、计算及实验能力的综合考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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1．化学与生产，生活息息相关，下叙述错误的是（　　）
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2．下列进行性质比较的实验，不合理的是（　　）
A．比较Cu、Fe的还原性：铜加入硫酸铁溶液中
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C．比较高锰酸钾、氯气的氧化性：高锰酸钾中加入浓盐酸
D．比较氯、溴的非金属性：溴化钠溶液中通入氯气
19．A、B均为重要的有机化工原料．

已知：

请回答下列问题：
（1）A分子内含有苯环，其名称是苯酚，
（2）B的一种同分异构体能发生银镜反应，该反应的化学方程式是：CH3CH2CHO+2Ag（NH3）2OH$\stackrel{△}{→}$CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O，
（3）A与B反应生成J的化学方程式是，．
（4）K分子内含有六元环，可发生水解反应，其结构简式是，
（5）F和L反应生成G是加成反应，L的结构简式CH3COOCH2CH3，F的结构简式是，
（6）B分子中只有一种氢原子，2molB反应生成1molC的化学方程式是：，
（7）D分子内有3个甲基，其结构简式是．
6．某学生配制100mL1mol•L-1的硫酸溶液，进行下列操作，然后对溶液浓度作精确测定，发现真实浓度小于1mol•L-1，他的下列操作中使浓度偏低的原因是（　　）
①用量筒量取浓硫酸时，俯视读数．
②量筒中浓硫酸全部转入烧杯中稀释后，再转移到100mL容量瓶中，烧杯未洗涤．
③用玻璃棒引流，将溶液转移到容量瓶中有溶液流到了容量瓶外面．
④浓硫酸在小烧杯中稀释后，没有冷却就马上转移入容量瓶．
⑤用胶头滴管加蒸馏水时，加入过快而使液面超过了刻度线，立即用滴管吸去多余的水，使溶液凹面刚好与刻度线相切．
⑥滴加入蒸馏水，使溶液凹面刚好与刻度线相切，盖上瓶塞反复摇匀后，静置，发现液面比刻度线低，再加水至刻度线．
A．②③④⑤⑥B．①②③⑤⑥C．②③⑤⑥D．①②③④⑤
16．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
A．分别用H2O2、KMnO4分解制O2，当制得等质量O2时，转移电子数之比为1：1
B．常温下，0.1 mol•L-1 NH4NO3溶液中含有的氮原子数是0.2NA
C．常温常压下，3.2 g O2和3.2 g O3所含氧原子数都是0.2NA
D．1mol 甲基所含电子数约为10NA
3．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4 L氯水含有NA个Cl2分子
B．在1 L 0.1 mol•L-1碳酸钠溶液中阴离子总数大于0.1NA
C．50 mL18.4 mol•L-1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子数目为0.46NA
D．标准状况下，由H2O2制得4.48 LO2转移的电子数目为0.8NA
20．如图装置中（烧杯中均盛有海水），铁不易被腐蚀的是（　　）
A．B．C．D．
1．已知硼酸（分子式为H3BO3）对人体的受伤组织有缓和和防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面．试回答下列问题：
（1）已知硼酸分子中H只与O成键，则其分子结构式为，由其结构可推知硼酸应属于弱酸（选填“弱”或“强”）．
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（3）已知0.01mol硼酸可以被20mL 0.5mol•L-1NaOH溶液恰好完全中和，据此推知硼酸属一元酸．研究表明：在大多数情况下，元素的原子在形成分子或离子时，其最外层有达到8电子稳定结构的趋向，如
BF5+F-═BF${\;}_{4}^{-}$．写出硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式：B（OH）3+OH-=B（OH）4-．

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