题目内容

11．二氧化氯（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．工业上用潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得．某学生拟用1图所示的装置模拟制取并收集ClO2．

（1）B必须放在冰水浴中控制温度，其原因是使ClO2充分冷凝，减少挥发．
（2）反应后在装置C中可得NaClO2溶液．已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2．根据图2所示的NaClO2溶解度曲线，请补充从NaClO2溶液中制NaClO2操作步骤：a蒸发结晶；b趁热或38℃以上过滤；③洗涤；④干燥．
（3）亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业．它在碱性环境中稳定存在．某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如图．

①Ⅱ中反应的离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O．
②ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备．写出该反应化学方程式5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O．
③NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl．取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+物质的量相同．（填“相同”，“不同”或“无法判断”）

分析 （1）B装置收集ClO2，且熔点低，应用冷水冷却收集；
（2）NaClO2溶解度收温度影响大，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2，从溶液中获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热或38℃以上过滤、洗涤、干燥得到；
（3）①由流程图可知，Ⅲ是离子隔膜电解池，电解硫酸钠溶液本质是电解水，气体a与溶液A在同一电极得到，NaOH与气体b在另外电极得到，故A为硫酸，a为氧气，b为氢气，I中NaClO3、Na2SO3、硫酸反应生成C1O2、Na2SO4溶液，反应离子方程式为：2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O，Ⅱ中C1O2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2和氧气；
②ClO2可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备，根据电子转移守恒，可知还有NaCl生成；
③发生反应：3NaClO2=2NaClO3+NaCl，3molNaClO2变质得到2mol NaClO3，与足量FeSO4溶液反应时，NaClO2、NaClO3均被Fe2+还原为Cl-，计算3molNaClO2、2mol NaClO3反应获得电子数目．

解答 解：（1）B装置收集ClO2，且熔点低，应用冷水冷却收集，使ClO2充分冷凝，减少挥发，
故答案为：使ClO2充分冷凝，减少挥发；
（2）NaClO2溶解度收温度影响大，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2，从溶液中获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热或38℃以上过滤、洗涤、干燥得到，
故答案为：蒸发结晶、趁热或38℃以上过滤；
（3）①由流程图可知，Ⅲ是离子隔膜电解池，电解硫酸钠溶液本质是电解水，气体a与溶液A在同一电极得到，NaOH与气体b在另外电极得到，故A为硫酸，a为氧气，b为氢气，I中NaClO3、Na2SO3、硫酸反应生成C1O2、Na2SO4溶液，反应离子方程式为：2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O，Ⅱ中C1O2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2和氧气，Ⅱ中反应离子方程式为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O，
故答案为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；
②ClO2可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备，根据电子转移守恒，可知还有NaCl生成，反应方程式为：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O，
故答案为：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O；
③发生反应：3NaClO2=2NaClO3+NaCl，3molNaClO2变质得到2mol NaClO3，与足量FeSO4溶液反应时，NaClO2、NaClO3均被Fe2+还原为Cl-，3molNaClO2反应获得电子为3mol×4=12mol，2mol NaClO3反应获得电子为2mol×6-12mol，故消耗Fe2+物质的量相同，
故答案为：相同．

点评 本题考查物质制备实验，属于拼合型题目，侧重对制备原理与物质的分离提纯的考查，较好的考查学生分析问题、解决问题的能力，难度中等．

练习册系列答案
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14．配平下列氧化还原反应方程式并用双线桥法表示其电子转移的方向和数目
11P4+60CuSO4+96H2O--20Cu3P+60H2SO4+24H3PO4
反应中若有1mol H3PO4生成，则消耗的氧化剂及其物质的量分别为消耗的氧化剂硫酸铜物质的量为2.5mol，消耗氧化剂P4的物质的量为$\frac{5}{24}$mol．
15．已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（1）△H1=-Q1 KJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2=-Q2 KJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（1）△H3=-Q3KJ/mol
常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确的是（　　）
A．放出的热量为（0.4Q1+0.05Q3）KJB．放出的热量为（0.4Q1+0.05Q2）KJ
C．△H2=△H3D．△H2＜△H3
12．重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等．以铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
（1）高温焙烧后粉碎的目的是增大接触面积，提高水浸效率，调节pH时形成的沉淀的成分是H2SiO3、Al（OH）3．
（2）Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Na2CrO4+4CO2，Na2CrO4转化Na2Cr2O7为的离子方程式为2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
（3）已知KSP[Al（OH）3]=2×10-33，$\root{3}{0.2}$=0.58，要使Al3+沉淀完全，则溶液中的c（H+）最大不应超过1.7×10-5mol/L．
（4）某铬矿石10.4t，按上述方法转化制得了10.218t的Na2Cr2O7，假设上述转化过程中，铬元素的损失忽视不计，则该矿石中铬元素的质量分数为57%．
6．次硫酸氢钠甲醛（NaHSO2•HCHO•2H2O）俗称吊白块，不稳定，120℃时会分解，在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用．以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如图：
步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH 约为4，制得NaHSO3溶液．
步骤2：将装置A 中导气管换成橡皮塞．向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，在80～90℃下，反应约3h，冷却至室温，抽滤；
步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶．
（1）装置B 的烧杯中应加入的溶液是氢氧化钠溶液；冷凝管中冷却水从a（填“a”或“b”）口进水．
（2）A中多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率；
（3）写出步骤2中发生反应的化学方程式NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn（OH）2；
（4）步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是防止温度过高使产物分解，也防止防止氧气将产物氧化；
（5）为了测定产品的纯度，准确称取2.0g样品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后（已知I2不能氧化甲醛，杂质不反应），加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g．[M（NaHSO2•HCHO•2H2O）=154g/mol]
①如何检验沉淀是否洗净取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已经洗净，若有白色沉淀，则未洗净．
②则所制得的产品的纯度为77%．
16．某学生中和滴定实验的过程中如下：（a）取一支碱式滴定管；（b）用蒸馏水洗净；（c）即加入标准的NaOH溶液；（d）记录液面刻度读数；（e）用酸式滴定管精确放出一定量待测酸液；（f）置于未经待测酸液润洗的洁净锥形瓶中；（g）加入适量蒸馏水；（h）加入酚酞试液2滴；（i）滴定时，边滴边摇荡；（j）边注视滴定管内液面的变化；（k）当小心滴到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定；（l）记录液面刻度读数；（m）根据滴定管内的两次读数得出NaOH溶液体积为22mL．
上述实验过程中的错误共几处（　　）
A．2B．3C．4D．5
3．200mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应后，得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液．向上述所得溶液中，逐滴滴加2mol•L-1的盐酸，所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：
（1）OA段、AB段发生反应的离子方程式CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O．
（2）B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是1.2 mol•L-1．
（3）混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的质量比是53：42．
20．下列说法中正确的是（　　）
A．元素R 位于周期表的IB 族，其原子序数为a，则原子序数为a-3 的元素位于ⅥB 族
B．在元素周期表中 114 号元素的上一周期同一族元素的原子序数是 82
C．具有相同电子层结构的主族元素离子为X2+、Y+，则最高价氧化物的水化物的碱性X＞Y
D．在周期表中金属与非金属的分界线处可以找到催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
1．丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图1所示：
CH2=CHCOOH+HOCH3→CH2=CHCOOCH3+H2O
①取10.0g丙烯酸和6.0g甲醇放置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热．
②充分反应后，冷却，向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性．
③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4干燥后蒸馏，收集70-90℃馏分．
可能用到的信息：

沸点溶解性
丙烯酸141℃与水互溶，易溶于有机溶剂有毒
甲醇65℃与水互溶，易溶于有机溶剂易挥发，有毒
丙烯酸甲酯80.5℃难溶于水，易溶于有机溶剂易挥发
回答下列问题：
（1）仪器c的名称是分液漏斗．
（2）混合液用5%0Na2CO3溶液洗涤的目的是除去混合液中的丙烯酸和甲醇（降低丙烯酸甲酯的溶解度）．
（3）请写出配制100g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器烧杯、玻璃棒、量筒．
（4）关于产品的蒸馏操作（夹持装置未画出），图2中有2处错误，请分别写出温度计水银球位置、尾接管与锥形瓶接口密封．
为检验产率，设计如下实验：
①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5mol/L的KOH溶液10-00mL，加热使之完全水解．
②用酚酞做指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5mol/L的HCI溶液，中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL．
（5）计算本次酯化反应丙烯酸的转化率54.0%．
（6）请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施通风橱中实验、防止明火．

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