题目内容
（16分）
二氧化氯（ClO2）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（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
（1）A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式： 。
（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、 ；B也必须添加温度控制装置，应该是 (选填“冰水浴”或“热水浴”)装置。
（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据下图所示的NaClO2的溶解度曲线，
请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤：① ；② ；③洗涤；④干燥。
（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的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V1 mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知2 Na2S2O3 + I2 ＝ Na2S4O6 + 2NaI）
①滴定过程中，至少须进行两次平行测定的原因是 。
②原ClO2溶液的浓度为 g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
（16分）
（1）2KClO3 + H2C2O4 
K2CO3 + CO2↑+ 2ClO2↑+ H2O（3分）
（2）温度计（2分） 冰水浴（2分）
（3）①蒸发浓缩结晶（2分） ②趁热过滤（2分）
（4）①减少实验误差（2分） ②135cV2/ V1（3分）
【解析】
试题分析：（1）根据题意，氯酸钾与草酸在60℃时反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯、水，化学方程式为2KClO3 + H2C2O4 K2CO3 + CO2↑+ 2ClO2↑+ H2O；
（2）A必须添加温度控制装置，所以A中应添加的玻璃仪器是温度计；因为制取ClO2的熔沸点较低，所以应在较低温度下收集，所以B应选择冰水浴；
（3）从溶液中得到晶体需要蒸发浓缩溶液，再过滤，因为温度高于38℃时析出晶体是NaClO2，温度太高，溶解度增大，所以应趁热过滤，再洗涤、干燥；
（4）①滴定过程中，至少须进行两次平行测定的原因是可以减少实验误差；
②ClO2被还原为氯离子，I-被氧化为碘单质，根据得失电子守恒，则2ClO2～5I2，再根据Na2S2O3与碘单质的关系，则2ClO2～5I2～10 Na2S2O3，所以消耗Na2S2O3溶液V2 mL时，V2mLClO2溶液中ClO2的物质的量是c mol·L—1×V2×10-3L/5，则质量是c mol·L—1×V2×10-3L/5×67.5g/mol=67.5cV2×10-3/5g，则原溶液中ClO2浓度为67.5cV2×10-3/5g×10/(V1×10-3L)=135cV2/V1g/L。
考点：考查物质的制备，实验方案的设计，基本操作的判断，实验结果的计算
4CO2(g)＋5H2O(l)；?H =－2878 kJ?mol-1
2NO在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是仅用下表提供的实验器材和药品，就能达到相应实验目的的是
编号 | 实验器材 | 实验药品 | 实验目的 |
A | 托盘天平（带砝码）、100mL容量瓶、量筒、烧杯、药匙、玻玻棒 | NaCl固体、蒸馏水 | 配制100 mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 |
B | 大试管、长颈漏斗、有孔塑料板、导管及橡皮塞、集气瓶、玻璃片、火柴 | 稀盐酸、块状石灰石 | 制取并收集二氧化碳气体 |
C | 碱式滴定管、酸式滴定管、胶头滴管、铁架台（带铁夹）、锥形瓶 | 己知浓度的NaOH溶液、待测盐酸、蒸馏水、白纸 | 测定稀盐酸的物质的量浓度 |
D | 铁架台（带铁夹）、酒精灯、大试管、集气瓶、导管及橡皮塞 | 氯化铵 | 制取并收集氨气 |
Ⅰ（8分）PM2.5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx 等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol?L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断PM2.5试样的pH 。
（2）NOx 汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
则N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
①用离子方程式表示反应器中发生的反应：
②将生成的氢气与氧气分别通入两个多孔惰性电极，KOH溶液作为电解质溶液，负极的电极反应式_ _
Ⅱ（10分）铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
（1）检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为： （注明试剂、现象）。
（2）将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为 （填代号）。
A．氢氧化钠溶液 B．硫酸溶液 C．氨水 D．二氧化碳
（3）由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为： 蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤。
（4）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 （填代号）。
