题目内容

8．二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂．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E的名称是分液漏斗．
（2）打开B的活塞，A中产生了ClO2和另一种黄绿色气体，则发生反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O．为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，B中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，已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图2所示．若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是Ⅱ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），原因是稳定剂Ⅱ能缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需浓度．
（4）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液．为测定所得溶液中ClO2的浓度，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00mL，稀释成100.00mL试样，量取V1mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点．重复2次，测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V2 mL．
（已知2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O   2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI）．
①配制100mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：100mL容量瓶、胶头滴管．
②ClO2溶液的浓度为$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L（用含字母的代数式表示）．
③若步骤2所得溶液放置时间太长，则测定结果偏高（填“偏高”、“偏低”或“不变”）

分析 （1）根据仪器特征，可知仪器E是分液漏斗；
（2）A中发生反应是氯酸钠和盐酸发生的氧化还原反应生成氯气、二氧化氯等物质，结合原子守恒书写化学方程式：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O．为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，产生ClO2的速率要慢；
（3）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；
（4）①根据配制一定物质的量浓度的溶液使用的仪器解答；
②根据关系式2ClO2～5I2～10Na2S2O3计算c（ClO2）；
③ClO2很不稳定，步骤2所得溶液放置时间太长，相当于消耗的ClO2偏大．

解答 解：（1）根据仪器特征，可知仪器E是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）A中发生反应是氯酸钠和盐酸发生的氧化还原反应生成氯气、二氧化氯等物质，结合原子守恒书写化学方程式：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，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：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；慢；
（3）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：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；
（4）①配制100mL溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、100mL容量瓶、量筒（可用可不用），故还需要的玻璃仪器有：100mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：100mL容量瓶；胶头滴管；
②设原ClO2溶液的浓度为x，
  2ClO2～5I2～10Na2S2O3
2mol              10mol
$\frac{1{0}^{-2}x×{{V}_{1}}^{-3}}{1{0}^{-1}}$    1×10-3cV2mol
x=$\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}$mol/L=$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L，
故答案为：$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$；
⑤ClO2很不稳定，步骤2所得溶液放置时间太长，ClO2分解相当于与碘反应，导致测定结果偏高，故答案为：偏高．

点评 本题考查实验方案的设计，同时考查学生分析问题、解决问题的能力，把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键，侧重学生综合应用能力及信息抽取和分析能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．某研究性学习小组对铁生锈进行研究．
（1）甲同学设计了A、B、C实验（如图），探究铁生锈的条件．经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈．
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是和空气接触
和水接触；
②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；
③实验B所用的水要经过煮沸处理；植物油的作用是隔绝空气中的氧气．
④实验C中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气．
（2）乙同学为了达到同样目的，设计了实验D（如图），发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压，该实验不能（填“能”或“不能”）说明水对铁钉生锈产生影响．
19．图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是（　　）

选项X收集气体Y
A碱石灰氯化氢水
B碱石灰氨气水
C无水氯化钙二氧化硫氢氧化钠
D无水氯化钙一氧化氮氢氧化钠
A．AB．BC．CD．D
16．已知氢氧化钙和碳酸钙在水中分别存在下列溶解平衡：Ca（OH）2（s）?Ca2++2OH-，CaCO3（s）?Ca2++CO${\;}_{3}^{2-}$．在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等．为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏．
（1）写出上述两个反应的化学方程式：
①SO2与CaCO3悬浊液反应：2SO2+O2+2CaCO3+4H2O═2（CaSO4•2H2O）+2CO2
②SO2与Ca（OH）2悬浊液反应：2SO2+O2+2Ca（OH）2+2H2O═2（CaSO4•2H2O）
（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由Ca（OH）2微溶，澄清的石灰水中Ca（OH）2的浓度小，不利于吸收SO2．
（3）在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度．在二十世纪的60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地表面SO2浓度却降低了30%之多．请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？简述理由，危害．
3．以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图，下列说法不正确的是（　　）
A．阴极发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由橙色变为黄色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O向右移动
C．该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4+4H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则铬酸钾的转化率为2-d
13．某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液（保持湿润），挂在铁架台上．另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方（如图）．过一会，发现纸蝴蝶变为红色．如表的组合中，能够实现上述变化的是（　　）
ABCD
纸蝴蝶上的喷洒液酚酞酚酞石蕊石蕊
小烧杯中的溶液浓氨水浓NaOH浓盐酸浓硫酸
A．AB．BC．CD．D
20．M是一种重要材料的中间体，结构简式为：．合成M的一种途径如下
A～F分别代表一种有机化合物，合成路线中的部分产物及反应条件已略去．
已知：①Y的核磁共振氢谱只有1种峰；②RCH=CH2 $→_{ⅡH_{2}O_{2}/OH-}^{ⅠB_{2}H_{6}}$RCH2CH2OH；
③两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定，易脱水．请回答下列问题：
（1）D中官能团的名称是羧基，Y的结构简式是．
（2）步骤①的反应类型是消去反应．
（3）下列说法不正确的是d．
a．A和E都能发生氧化反应           b．1molB完全燃烧需6mol O2
c．C能与新制氢氧化铜悬浊液反应     d．1molF最多能与3mol H2反应
（4）写出步骤⑥中第Ⅰ步化学反应方程式是．
（5）步骤⑦的化学反应方程式是．
（6）M经催化氧化得到X（C11H12O4），X的同分异构体中同时满足下列条件的结构简式为．
a．苯环上只有两个取代基，苯环上的一氯代物有2种
b．水解只生成芳香醇和二元酸，且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰．
17．如图装置应用于实验室制备氯气并回收氯化锰的实验操作，能达到实验目的是（　　）
A．
用装置制取氯气
B．
用装置除去氯气中混有的少量氯化氢
C．
用装置蒸干氯化锰溶液制MnCl2•4H2O
D．
用装置分离二氧化锰和氯化锰溶液
18．已知在298K时，2g氢气与氧气完全反应生成液态水放热285.8kJ，则此反应的热化学方程式为（　　）
A．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8 kJ•mol-1
B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=+285.8 kJ•mol-1
C．H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-285.8 kJ•mol-1
D．H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-285.8 kJ•mol-1

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