题目内容

6．亚氯酸钠（NaClO2）是重要漂白剂．探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：制取NaClO2晶体按如图装置进行制取．

已知：NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl．
（1）用50%双氧水配制30%的H2O2溶液，需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外，还需要量筒（填仪器名称）；
（2）装置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）；
（3）装置B内生成的ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2，生成NaClO2的反应方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O．
（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl；
（5）反应后，经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体．请补充完整操作iii．
i.55℃蒸发结晶；   ii．趁热过滤；  iii．用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃）；  iv．低于60℃干燥，得到成品．
实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定
（6）上述实验制得的NaClO2晶体中含少量Na2SO4．产生Na2SO4最可能的原因是a；
a．B中有SO2气体产生，并有部分进入D装置内
b．B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和
c．B中的硫酸钠进入到D装置内
（7）测定样品中NaClO2的纯度．测定时进行如下实验：准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-，将所得混合液稀释成100mL待测溶液．
取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．
①确认滴定终点的现象是滴到最后一滴，溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原；
②所称取的样品中NaClO2的物质的量为c•V•10-3mol（用含c、V的代数式表示）．

分析 （1）根据仪器用途选取仪器；
（2）装置C的作用是安全瓶，有防倒吸作用；
（3）装置B中制备得到ClO2，所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2；
（4）由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl；
（5）从装置D的溶液获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥；
（6）B中可能发生Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的SO2 被带入D中，SO2与H2O2 反应生成硫酸钠；
（7）①碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原，说明到达滴定终点；
②根据化学反应可得关系式：NaClO2～2I2～4S2O32-，令样品中NaClO2的物质的量x，根据关系式计算．

解答 解：（1）用50%双氧水配制30%的H2O2溶液，需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶体滴管，所以还需要量筒，
故答案为：量筒；
（2）装置C的作用是安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中，
故答案为：防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）；
（3）装置B中制备得到ClO2，所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，反应的方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2 ClO2↑+2Na2SO4+H2O，二氧化氯和双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2，反应方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，
故答案为：2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O；
（4）由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl，
故答案为：NaClO3和NaCl；
（5）从装置D的溶液获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥操作，所以第iii操作是用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃），
故答案为：用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃）；
（6）B中可能发生Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的SO2 被带入D中，SO2与H2O2 反应生成硫酸钠，浓硫酸难挥发，硫酸钠是难挥发的盐，不会进入D，故a正确，b、c错误，
故选：a；
（7）①碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原，说明到达滴定终点，
故答案为：滴加最后一滴Na2S2O3标准液时，溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原，说明到达滴定终点；
②令样品中NaClO2的物质的量x，则：
NaClO2～2I2～4S2O32-，
1mol         4mol
0.25x     c mol•L-1×V×10-3L
故x=c•V•10-3mol，
故答案为：c•V•10-3．

点评 本题考查亚氯酸钠制备实验的基本操作、亚氯酸钠的性质及中和滴定等知识，理解原理是解题的关键，同时考查学生分析问题、解决问题的能力，难点是流程图的分析，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
7．下列实验操作、现象和结论均正确的是（　　）
选项实验操作实验现象结论
A将浓氨水加到盛有AgCl固体的试管中AgCl固体完全溶解所得溶液中c（Ag+）•c（Cl-）
≤Ksp（AgCl）
B向FeI2溶液中通入少量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液溶液变为红色Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+
C向固体纯碱中滴加足量浓盐酸，将产生的气体通入苯酚钠溶液溶液变浑浊酸性：盐酸＞碳酸＞苯酚
D向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液均有固体析出蛋白质均发生变性
A．AB．BC．CD．D
8．有机物W在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水，W的转化关系如下图所示：

已知部分信息如下：
①W分子中，苯环上只有两种化学环境的氢原子．
②Y遇氯化铁溶液发生显色反应．请回答下列问题：
（1）X的分子官能团名称是醇羟基或羟基．Y中官能团名称是羟基和羧基．
（2）Z生成T的化学方程式为+CO2+H2O→+NaHCO3．
（3）Y的系统命名是对羟基苯甲酸．W生成X和Y的反应类型是水解反应或取代反应．
（4）写出W的结构简式：
（5）芳香族化合物R的分子式比W多2个氢原子，且R能发生银镜反应，R苯环上有三个互为间位的取代基，等物质的量的R分别与足量钠、氢氧化钠、碳酸氢钠完全反应，消耗钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为3：2：1．则R的结构简式为．
14．金属钛（Ti）性能优越，被称为“亲生物金属”．工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如图：

已知：①2H2SO4（浓）+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
②TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中．
（1）步骤I中发生反应的离子方程式：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．
（2）25℃时，难溶电解质形成沉淀与pH关系如表
pHFe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Ti（OH）2
开始沉淀1.14.571
完全沉淀2.86.49.22.7
TiO（OH）2溶度积Ksp=1×10-29
a．步骤II加入铁屑原因是将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀．
b．向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是调节PH，生成TiO（OH）2溶液．溶液Ⅱ中大量含有的阳离子有TiO2+、Fe2+、H+．
（3）TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti．
①写出由TiO2制取TiCl4的化学方程式TiO2+2Cl2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl4+2CO．
②依据如表信息，需加热的温度略高于1412℃即可．
TiCl4MgMgCl2Ti
熔点/℃-25.0648.87141667
沸点/℃136.4109014123287
（4）为了测定绿矾（FeSO4•7H2O）的含量，称取2.850g绿矾样品配置成250mL溶液，取25.00mL用0.01mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定（5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）．消耗KMnO4溶液的体积为20mL计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为97.5%．
1．纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的四种方法：
方法a用炭粉在高温条件下还原CuO
方法b用葡萄糖还原新制的Cu（OH）2制备Cu2O
方法c电解法，反应为2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑
方法d用肼（N2H4）还原新制的Cu（OH）2
（1）已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═Cu2O（s）；△H=-169kJ•mol-1
②C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）；△H=-110.5kJ•mol-1
③Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CuO（s）；△H=-157kJ•mol-1
则方法a发生的热化学方程式是：2CuO（s）+C（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ/mol．
（2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示：
该离子交换膜为阴离子交换膜（填“阴”或“阳”），该电池的阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，钛极附近的pH值增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）方法d为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2．该制法的化学方程式为4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O．
（4）在相同的密闭容器中，用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验：2H2O（g）$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2（g）+O2（g）△H＞0．水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示：
序号
0		  1020304050
①T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
②T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
③T20.100.0940.0900.0900.0900.090
①对比实验的温度：T2＞T1（填“＞”“＜”或“﹦”）；
②实验①前20min的平均反应速率 v（O2）=3.5×10-5mol/（L•min）．
11．甘氨酸亚铁络合物[化学式为（NH2CH2COO）2Fe]是常用的补铁剂，其合成方法如下：

（1）通入N2的作用是防止Fe2+被氧气氧化或搅拌以加快化学反应速率．
（2）已知甘氨酸显弱酸性，其结构简式为NH2CH2COOH，甘氨酸亚铁络合物易溶于水且在水中难电离，写出“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程式2NH2CH2COOH+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑
2NH2CH2COOH+Fe2+?（NH2CH2COO）2Fe+2H+．
（3）抽滤的好处是加快过滤的速度，从“母液”中回收有机溶剂的方法是蒸馏．
（4）“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、无水乙醇（或丙酮等）洗涤、干燥，其中干燥过程使用的设备最好选用真空干燥机（填“常压干燥机”或“真空干燥机”）．
（5）有文献指出，若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石，则能同时提高产品的产率和纯度，请解释原因：石灰石消耗H+，使H+浓度降低，有利于反应向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行；同时，Ca2+与SO42-反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42-的浓度．
（6）若甘氨酸的投料量为300kg，产出纯品346.8kg，则产率为85%．（甘氨酸的相对分子质量为75）
18．表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验
序号		金属
质量/g		金属
状态		c（H2SO4）
/mol•L-1
 		V（H2SO4）/mL
 		溶液温度/℃金属消失的时间/S
反应前反应后
10.10丝0.5502034500
20.10粉末0.550203550
30.10丝0.7502036250
40.10丝0.8502035200
50.10粉末0.850203625
60.10丝1.0502035125
70.10丝1.050355050
80.10丝1.1502034100
90.10丝1.150204440
分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验4和5表明固体表面积对反应速率有影响；固体表面积越大，反应速率越快，能表明这一规律另一组实验是1和2（填实验序号）．
（2）在前4次实验中，能表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有1、3、4（填序号）．
（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有温度，其实验序号是6和7．
（4）实验中，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因：反应物用量相同，放出的热量相同．
15．铈、铬、锡虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用．
（1）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物，在平板电视显示屏中有着重要应用．CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在该反应中作氧化剂，该反应的离子方程式为Cr2O72-+3H2O2+8H+═2Cr3++3O2↑+4H20．
（2）K2Cr2O7能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为Cr3+．该反应的离子方程式为Cr2O72-+3SO32-+8H+═2Cr3++3SO42-+4H20．
（3）实验室配制SnCl2溶液时往往因为生成Sn（OH）Cl而变浑浊，该过程的化学反应方程式为SnCl2+H20?Sn（OH）Cl+HCl．
16．欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气．

（1）圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）按气流方向由左到右，导管口连接顺序为a→b→c→g→h→d．
（3）装置连接好后，在装药品前，需检验装置的气密性，具体方法是关闭分液漏斗的活塞，将导管插入水中；微热圆底烧瓶；若导管末端产生气泡，停止加热，导管中有一段水柱形成，说明装置不漏气．
（4）B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体；E中浓硫酸的作用是除去Cl2中混有的水蒸气
（5）C烧杯中NaOH溶液的作用是尾气处理，发生的化学反应方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
（6）若生成2.8L标准状况时的氯气，被氧化的HCl的物质的量为多少0.25 mol．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网