ClO2 .NaClO2 都可用于饮用水的消毒．某小组模拟工业原理在实验室用NaClO3制取ClO2气体.再由ClO2制得NaClO2.实验装置如图所示:已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38°C时析出的晶体是NaClO2•3H2O.高于38°C时析出晶体是NaClO2.高于60°C时NaClO2分解成NaClO3和NaCl．回答下列问题:(1)装置A中产生C 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．ClO₂ （二氧化氯）、NaClO₂ （亚氯酸钠）都可用于饮用水的消毒．某小组模拟工业原理在实验室用NaClO₃制取ClO₂气体，再由ClO₂制得NaClO₂，实验装置如图所示：

已知：NaClO₂饱和溶液在温度低于38°C时析出的晶体是NaClO₂•3H₂O，高于38°C时析出晶体是NaClO₂，高于60°C时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．
回答下列问题：
（1）装置A中产生ClO₂，反应的化学方程式为2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2Na₂SO₄+2ClO₂↑+H₂O．该实验必须使NaClO₃稍微过量，目的是使Na₂SO₃完全反应，避免生成SO₂．
（2）装置B中制得NaClO₂，发生反应的离子方程式为2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+2H₂O+O₂．
（3）从装置B反应后的溶液获得NaClO₂晶体的操作步骤为：控制溶液温度在55°C左右，蒸发结晶，趁热过滤，用38～55°C的热水洗涤，将所得结晶在低于60°C的真空中蒸发，干燥后得到成品．
（4）装置D用NaOH溶液吸收多余的ClO₂，生成物质的量之比为1：1的两种阴离子，一种为ClO₂^-，则另一种为ClO₃^-．
（5）限用以下试剂：稀HNO₃、稀H₂SO₄、K₂SO₃溶液、BaCl₂溶液、FeCl₂溶液、KSCN溶液．装置B反应后溶液中除NaClO₂外，还含有少量NaOH、H₂O₂．证明装置B反应后溶液中的NaClO₂具有氧化性的方法是取B中溶液在低于60°C的温度下加热一段时间后，加入稀硫酸酸化，再加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液变红证明NaClO₂具有氧化性．

分析实验室用NaClO₃制取ClO₂气体，再由ClO₂制得NaClO₂，由实验装置可知，A中发生2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2Na₂SO₄+2ClO₂↑+H₂O，必须使NaClO₃稍微过量时防止生成二氧化硫，B中发生2ClO₂+2NaOH+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂，由信息高于38°C时析出晶体是NaClO₂，可知温度在55°C左右，蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到NaClO₂，NaClO₂具有氧化性时可氧化亚铁离子；C作安全瓶，D吸收尾气，NaOH溶液吸收多余的ClO₂，生成物质的量之比为1：1的两种阴离子，一种为ClO₂^-，由Cl元素的化合价降低可知，另一种离子中Cl离子化合物为+5价，以此来解答．

解答解：（1）装置A中产生ClO₂，反应的化学方程式为2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2Na₂SO₄+2ClO₂↑+H₂O，该实验必须使NaClO₃稍微过量，目的是使Na₂SO₃完全反应，避免生成SO₂，故答案为：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2Na₂SO₄+2ClO₂↑+H₂O；使Na₂SO₃完全反应，避免生成SO₂；
（2）装置B中制得NaClO₂，发生反应的离子方程式为2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+2H₂O+O₂，故答案为：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+2H₂O+O₂；
（3）从装置B反应后的溶液获得NaClO₂晶体的操作步骤为：控制溶液温度在55°C左右，蒸发结晶，趁热过滤，用38～55°C的热水洗涤，将所得结晶在低于60°C的真空中蒸发，干燥后得到成品，故答案为：趁热过滤，用38～55°C的热水洗涤；
（4）NaOH溶液吸收多余的ClO₂，生成物质的量之比为1：1的两种阴离子，一种为ClO₂^-，由Cl元素的化合价降低可知，另一种离子中Cl离子化合物为+5价，则另一种离子为ClO₃^-，故答案为：ClO₃^-；
（5）证明装置B反应后溶液中的NaClO₂具有氧化性的方法是取B中溶液在低于60°C的温度下加热一段时间后，加入稀硫酸酸化，再加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液变红证明NaClO₂具有氧化性，故答案为：取B中溶液在低于60°C的温度下加热一段时间后，加入稀硫酸酸化，再加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液变红证明NaClO₂具有氧化性．

点评本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、混合物分离提纯为解答该题的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氧化还原反应及离子检验的应用，题目难度不大．

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（2）铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是：2PbSO₄+2H₂O$?_{放电}^{充电}$Pb+PbO₂+2H₂SO₄
铅蓄电池放电时，铅（填物质化学式）在负极发生反应．若电解液体积为2L（反应过程溶液体积变化忽略不计），放电过程中外电路中转移3mol电子，则硫酸浓度由5mol/L下降到2mol/L．

11．分子式为C₄H₁₀O且能和钠反应放出氢气的物质的同分异构体的数目为（不考虑立体异构体）（　　）

8．化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．
（1）工业上制取Ti的步骤之一是：在高温时，将金红石（TiO₂）、炭粉混合并通人Cl₂先制得TiCl₄和一种可燃性气体，已知：
①TiO₂ （s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（1）+O₂（g）；△H=-410.0kJ•mol^-1
②CO（g）=C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）；△H=+110.5kJ•mol^-1
则上述反应的热化学方程式是TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-631kJ/mol．
（2）利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽（TaS₂）晶体，发生如下反应：
TaS₂（s）+2I₂（g）?TaI₄（g）+S₂（g）△H₁＞0 （Ⅰ）；若反应（Ⅰ）的平衡常数K=1，向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I₂ （g）和足量TaS₂（s），I₂ （g）的平衡转化率为66.7%．
如图1所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T₂的一端放入未提纯的TaS₂粉末和少量I₂ （g），一段时间后，在温度为T₁的一端得到了纯净TaS₂晶体，则温度T₁＜T₂（填“＞”“＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是I₂．
（3）利用H₂S废气制取氢气的方法有多种．
①高温热分解法：
已知：H₂S（g）?H₂（g）+$\frac{1}{2}$S₂（g）；△H₂；在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H₂S分解实验．以H₂S起始浓度均为c mol•L^-1测定H₂S的转化率，结果如图2．图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率．△H₂＞0（填＞，=或＜）；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短．

②电化学法：
该法制氢过程的示意图如图3．反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺ $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Fe³⁺+H₂↑．

15．

2016年3月新疆理化技术研究所首先发现：在光、碱性CeO₂修饰TiO₂的复合纳米材料的催化作用下，二氧化碳和水可转化为甲烷和一氧化碳．下列说法不正确的是（　　）

	A．	此反应可将光能转化为化学能
	B．	CO₂和CH₄均含极性共价键
	C．	产物可能还有O₂
	D．	CO₂溶于水呈酸性的原因：CO₂+H₂O?H₂CO₃H₂CO₃?2H⁺+CO₃^2-

5．下列说法正确的是（　　）

	A．	反应A（g）?2B（g）△H，若正反应的活化能为E_a kJ/mol，逆反应的活化能为E_b kJ/mol，则△H=-（ E_a-E_b）kJ/mol
	B．	常温下，pH相同的NaOH溶液和Ba（OH）₂溶液中，水的电离程度相同
	C．	某温度氯化钠在水中的溶解度是20 g，该温度饱和氯化钠溶液的质量分数为20%
	D．	将浓度为0.1 mol/L HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka（HF）保持不变，$\frac{c（{F}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$始终保持增大

12．短周期元素X、Y、Z、G、M的原子序数依次增大，X、Z同主族，可形成离子化合物ZX，Y单质是空气的主要成分之一，可形成MY₂、MY₃两种分子，G为金属元素．下列判断错误的是（　　）

	A．	原子半径：Z＞G＞M＞Y
	B．	X、M形成的简单阴离子的还原性：X＞M
	C．	G与Y形成的化合物一定既能与盐酸反应，又能与烧碱溶液反应
	D．	X、Z分别与Y可形成原子数为1：1的物质

13．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn₂O₄）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO₃）₂ 和Mn（NO₃）₂ 溶液中加入Na₂CO₃ 溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn₂O₄．
①Mn²⁺基态的电子排布式可表示为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵）．
②NO₃^-的空间构型是平面三角形（用文字描述）．
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO 被氧化为CO₂，HCHO 被氧化为CO₂ 和H₂O．
①根据等电子体原理，CO 分子的结构式为C≡O．
②H₂O 分子中O 原子轨道的杂化类型为sp³．
③1mol CO₂ 中含有的σ键数目为2×6.02×10²³个（或2mol）．
（3）向CuSO₄ 溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu（OH）₄]^2-．不考虑空间构型，[Cu（OH）₄]^2-的结构可用示意图表示为

．
（4）如图1为三种不同晶体的晶胞结构图：

①图I γ-Fe结构中每个铁原子周围距离最近且相等的铁原子数目为12．
②图II是元素Ni的一种碲（Te）化物晶体的晶胞结构，则该化合物的化学式为NiTe₂．
③图III是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图．该合金储氢后，含1mol La的合金可吸附H₂的数目为3mol或3N_A．
（5）已知1-丙醇和2-丙醇的结构简式如下：
1-丙醇：CH₃-CH₂-CH₂-OH
2-丙醇：

图2是这两种物质的其中一种的核磁共振谱，并且峰面积比分别为1：1：6，请指出具有该核磁共振氢谱的物质是2-丙醇（写名称）

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