ClO2与Cl2的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过图1装置对其制备.吸收.释放和应用进行了研究．(1)仪器D的名称是锥形瓶．安装F中导管时.应选用图2中的b．(2)打开B的活塞.A中发生反应:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O．为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收.滴加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．ClO₂与Cl₂的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．

（1）仪器D的名称是锥形瓶．安装F中导管时，应选用图2中的b．
（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O．为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜慢（填“快”或“慢”）．
（3）关闭B的活塞，ClO₂在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO₂，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl₂．
（4）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，该反应的离子方程式为4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O，在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO₂ 生成．
（5）已吸收ClO₂气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO₂的浓度随时间的变化如图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是稳定剂Ⅱ，原因是稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度．

分析根据实验装置图可知，A、B是制备氯气和二氧化氯的；C是用于吸收氯气的；D是用于吸收二氧化氯的，E是用于重新释放二氧化氯的，F是用于验证二氧化氯的，F中的颜色不变，从而验证C的作用是吸收氯气，
（1）根据仪器特征，可知仪器D是锥形瓶；F装置应是Cl₂和KI反应，还需要连接尾气处理装置，所以应长管进气，短管出气；
（2）为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，产生ClO₂的速率要慢；
（3）F装置中发生Cl₂+2KI=2KCl+I₂时，碘遇淀粉变蓝，而F中溶液的颜色不变，说明Cl₂被吸收；
（4）在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，根据元素守恒可知应还有水生成，该反应的离子方程式为4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O；在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO₂ 生成；
（5）由图可知，稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度．

解答解：（1）根据仪器特征，可知仪器D是锥形瓶；F装置应是Cl₂和KI反应，还需要连接尾气处理装置，所以应长管进气，短管出气，故选b，
故答案为：锥形瓶；b；
（2）为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，产生ClO₂的速率要慢，故滴加稀盐酸的速度要慢，
故答案为：慢；
（3）F装置中发生Cl₂+2KI=2KCl+I₂时，碘遇淀粉变蓝，而F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl₂，
故答案为：吸收Cl₂；
（4）在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，根据元素守恒可知应还有水生成，该反应的离子方程式为：4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O；在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO₂ 生成，
故答案为：4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O；验证是否有ClO₂ 生成；
（5）由图可知，稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度，所以稳定剂Ⅱ好，
故答案为：稳定剂Ⅱ；稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度．

点评本题以ClO₂的制备、吸收、释放为载体，考查实验制备方案设计、基本操作、对装置及操作的分析评价等，注意根据问题进行制备流程分析，难度中等．

练习册系列答案

相关题目

	A．	MgF₂的电子式：		B．	二甲醚的结构式：CH₃-O-CH₃
	C．	NH₃的球棍模型：		D．	氧原子的结构示意图：

4．

蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量
Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）．
Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol/L H₂O₂溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．
Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水．
已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH如下表所示：

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

（1）步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是A（填字母序号）．
A．MgO　　B．Na₂CO₃　　C．蒸馏水
（2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K₃[Fe（CN）₆]）溶液不变色所需H₂O₂溶液的量来确定
粗硫酸镁中Fe²⁺的含量．已知，测定123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H₂O₂溶液的体积如下表所示：

	平行测定数据	平均值
实验编号	1	2	3	4
消耗H₂O₂溶液的体积/mL	0.32	0.30	0.30	0.32	0.31

（3）工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件．其中，反应温度与Mg²⁺转化率的关系如图所示．
①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为Mg²⁺+2NH₃•H₂O═Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺．
②根据图中所示50℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是吸热（填“吸热”或“放热”）反应．
③图中，温度升高至50℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg²⁺转化率下降．
④K_sp表示沉淀溶解平衡的平衡常数．已知：
Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq）　K_sp=c（Mg²⁺）•c²（OH^-）=5.6×10^-12
Ca（OH）₂（s）?Ca²⁺（aq）+2OH^-（aq）　K_sp=c（Ca²⁺）•c²（OH^-）=4.7×10^-6
若用石灰乳替代氨水，能（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是Mg（OH）₂的溶解度小于Ca（OH）₂，可发生沉淀的转化．

1．肼（N₂H₄）是火箭发动机的燃料，它与N₂O₄反应时，N₂O₄为氧化剂，生成氮气和水蒸气．已知：N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（g）△H=+8.7kJ/mol，N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ/mol，下列表示肼跟N₂O₄反应的热化学方程式，正确的是（　　）

	A．	2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-542.7 kJ/mol
	B．	2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1 059.3 kJ/mol
	C．	2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=+1 076.7 kJ/mol
	D．	N₂H₄（g）+$\frac{1}{2}$N₂O₄（g）═$\frac{3}{2}$N₂（g）+2H₂O（g）△H=-538.35kJ/mol

8．硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃•5H₂O）俗称“海波”，又名“大苏打”，在纺织工业中用于棉织品漂白后的脱氯剂、染毛织物的硫染剂、靛蓝染料的防白剂、纸浆脱氯剂、医药工业中用作洗涤剂、消毒剂和褪色剂等，它易溶于水，难溶于乙醇，加热易分解，具有较强的还原性和配位能力．它是冲洗照相底片的定影剂，棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂．工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备．
（1）某实验室模拟工业硫化碱制取（2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂）硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图（c）：a的装置名称蒸馏烧瓶，装置C的作用吸收反应生成的CO₂和多余的SO₂，防止污染空气
（2）工业上还可以用亚硫酸钠法（亚硫酸钠和硫粉通过化合反应）制得，装置如图（a）所示．

已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图（b）所示．
①Na₂S₂O₃•5H₂O的制备：
步骤1：如图连接好装置后，检查A、C装置气密性的操作是关闭K₂打开K₁，在D中加水淹没导管末端，用热毛巾或双手捂住烧瓶，D中导管有气泡冒出，冷却后形成1段水柱，说明气密性良好．
步骤2：加入药品，打开K₁、关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热．写出烧瓶内发生反应的化学方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑．装置B、D的作用是吸收SO₂，防止污染．
步骤3：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少．当C中溶液的pH接近7时，打开K2、关闭K1并停止加热；C中溶液要控制pH的理由是Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在．
步骤4：过滤C中的混合液，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品．
②Na₂S₂O₃性质的检验：
向足量的新制氯水中滴加Na₂S₂O₃溶液，氯水颜色变浅，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na₂S₂O₃具有还原性．该方案是否正确并说明理由不正确，因为氯水中含有Cl^-．
③常用Na₂S₂O₃溶液测定废水中Ba²⁺浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加入足量K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解，此时CrO₄^2-全部转化为Cr₂O₇^2-；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.010mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na₂S₂O₃溶液18.00mL．部分反应的离子方程式为：
a．Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O； b．I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
则该废水中Ba²⁺的物质的量浓度为0.0024mol/L．

18．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨种元素，填写下列空白：

主族周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0族
2				①	②	③
3	④		⑤			⑥	⑦	⑧
4	⑨

（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的是：Ar（填具体元素符号）．
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是HClO₄，碱性最强的化合物的电子式是：KOH．
（3）最高价氧化物是两性氧化物的元素是Al；写出它的最高价氧化物对应水化物与⑨的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O．
（4）用电子式表示元素⑨与⑥的化合物的形成过程：

，该化合物属于离子（填“共价”或“离子”）化合物．

	A．	为推广氢能的使用，工业上可采用电解水法制取大量氢气
	B．	将石油裂化、裂解，综合利用石油资源
	C．	有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源
	D．	将某些废旧塑料熔化后再成型

2．下列离子组在指定溶液中能大量共存的是（　　）

	A．	常温下，c（H⁺）/c（OH^一）=1×10^-12的溶液：K⁺、AlO₂^-、SiO₃^2-、Na⁺
	B．	加入KSCN显红色的溶液：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、I^-
	C．	加入石蕊显蓝色的溶液：Cu²⁺、Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-
	D．	加入Al能放出大量H₂的溶液中：NH₄⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-

3．（1）下表是某食品包装袋上的说明，从表中的配料中分别选出一种物质填在相应的横线上．

品名	浓缩菠萝汁
配料	水、浓缩菠萝汁、蔗糖、柠檬酸、甜蜜素、维生素C、菠萝香精、柠檬黄、日落黄、山梨酸钾等．

其中属于着色剂的有柠檬黄、日落黄，属于调味剂的有柠檬酸、甜蜜素、菠萝香精、蔗糖，属于防腐剂的有山梨酸钾，富含维生素的有浓缩菠萝汁、维生素C．
（2）亚硝酸钠有毒，其外观和咸味与食盐很相似，因此要防止因误食亚硝酸钠而发生事故．亚硝酸钠和氯化钠的部分性质如表：

性质	亚硝酸钠	氯化钠
1．酸性条件下的稳定性	微热时分解为NO和NO₂	微热时不分解
2．熔点	271℃	801℃
3．室温时的溶解度	约80g	约35g

请根据表中信息设计一种鉴别NaNO₂和NaCl的方法，写出简单的操作过程、现象和结论：溶于水制成溶液，加入稀硫酸微热，有棕色气体生成者，原物质为NaNO₂，否则为NaCl；或用酒精灯加热，熔化者为NaNO₂，不熔者为NaCl；或取两支试管，各加入5mL水，分别溶解这两种物质，至不再溶解时，溶解量大的为亚硝酸钠，溶解量小的为氯化钠．

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