某兴趣小组欲制备漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)．甲同学通过查阅文献发现:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O.高于38℃时析出晶体的是NaClO2.高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl．实验I 乙同学利用图图所示装置制取NaClO2晶体(l)装置B中使浓硫酸顺利滴下的操作是将分液漏斗活塞凹槽� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．某兴趣小组欲制备漂白剂亚氯酸钠（NaClO₂）．甲同学通过查阅文献发现：NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出晶体的是NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．
实验I 乙同学利用图图所示装置制取NaClO₂晶体

（l）装置B中使浓硫酸顺利滴下的操作是将分液漏斗活塞凹槽与漏斗上口部小孔对准，再开启分液漏斗旋塞，该装置中生成了ClO₂，反应的化学方程式为2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O．
（2）装置A和E的作用是吸收ClO₂，防止污染空气．
（3）装置D中发生反应的化学方程式为2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂．
（4）反应结束后，先将装置D反应后的溶液在55℃条件下减压蒸发结晶，然后进行的操作是趁热过滤，再用38℃～60℃的温水洗涤，最后在低于60℃条件下干燥，得到NaClO₂晶体．
实验Ⅱ丙同学设计实验测定制得NaClO₂样品的纯度
其实验步骤如下：
①称取所得亚氯酸钠样品ag于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应后，配成100mL混合液．
②取25.00mL待测液于锥形瓶中，用bmol/LNa₂S₂O₃标准液滴定，消耗标准液体积的平均值为VmL（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2- ）．
（5）步骤①反应的离子方程式为ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^-．
（6）步骤②滴定中使用的指示剂是淀粉溶液．
（7）样品中NaClO₂的质最分数为$\frac{0.0905bV}{a}$ （用含a、b、V的代数式表示）．

分析制取NaClO₂晶体：装置B中发生反应：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O，生成的ClO₂气体经装置C进入装置D，发生反应：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂，得NaClO₂溶液，经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，得晶体NaClO₂•3H₂O，要注意根据题目所给信息，控制温度，装置AE是吸收多余气体防止污染，据此分析作答．

解答解：（1）装置B中使浓硫酸顺利滴下，将分液漏斗活塞凹槽与漏斗上口部小孔对准，再开启分液漏斗旋塞；该装置中生成气体，化学方程式为：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O；
故答案为：将分液漏斗活塞凹槽与漏斗上口部小孔对准，再开启分液漏斗旋塞；2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O；
（2）ClO₂污染空气，不能排放于空气中，装置AE是吸收ClO₂，防止污染空气；
故答案为：吸收ClO₂，防止污染空气；
（3）装置D中为ClO₂气体与氢氧化钠、过氧化氢反应生成NaClO₂的反应，氯元素化合价降低，则过氧化氢中氧元素化合价升高生成氧气，化学方程式为：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂；
故答案为：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂；
（4）因为NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出晶体是NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl，若要得到NaClO₂晶体，需在38-60℃得到晶体，故操作为将装置D反应后的溶液在55℃条件下减压蒸发结晶，趁热过滤，再用38℃～60℃的温水洗涤，最后在低于60℃条件下干燥，得到NaClO₂晶体；
故答案为：趁热过滤；
（5）步骤①中亚氯酸钠在酸性条件下氧化碘离子，离子方程式为：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^-；
故答案为：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^-；
（6）有碘单质生成和消耗，用淀粉溶液作指示剂；
故答案为：淀粉溶液；
（7）令样品中NaClO₂的质量分数为x，则：
NaClO₂～2I₂～4S₂O₃^2-
90.5g 4mol
axg b mol•L^-1×V×10^-3L×$\frac{100mL}{25mL}$，
所以90.5g：axg=4mol：b mol•L^-1×V×10^-3L×$\frac{100mL}{25mL}$，
解得x=$\frac{0.0905bV}{a}$；
故答案为：$\frac{0.0905bV}{a}$．

点评本题考查物质的制备、对信息的利用、对装置的理解、氧化还原反应滴定等，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，题目难度中等，注意氧化还原反应滴定中利用关系式进行的计算．

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13．下面所列的化学物质所贴的标签出现错误的是（　　）

	A	B	C	D
物质	CCl₄	H₂SO₄（浓）	KClO₃	P₄
危险警告标签

14．下列除去杂质的方法正确的是（　　）
①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl₂，气液分离；
②分离溶于水的碘：乙醇萃取；
③除去CO₂中少量的SO₂：气体通过盛饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶；
④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏．

11．下列物质在变化过程中，只需克服分子间作用力的是（　　）

	A．	食盐溶化		B．	干冰升华
	C．	氯化铵受热，固体消失		D．	石墨熔化

18．硫代硫酸钠是一种重要的化工产品，某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）．
I．【查阅资料】
（1）Na₂S₂O₃•5H₂O是无色透明晶体，易溶于水，受热、遇酸均反应，其稀溶液与BaCl₂溶液混合无沉淀生成．
（2）向Na₂CO₃和Na₂S混合液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得产品常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（3）Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃难溶于水，可溶于稀HCl．
Ⅱ．【[制备产品】实验装置如图所示（省略夹持装置）：

烧瓶C中发生反应如下：
Na₂CO₃（aq）+SO₂（g）═Na₂SO₃（aq）+CO₂（g）
Na₂S（aq）+H₂O（I）+SO₂（g）═Na₂SO₃（aq）+H₂S（aq）
2H₂S（aq）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（I）
S（s）+Na₂SO₃（aq）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂O₃（aq）
实验步骤：
（1）检查装置气密性．仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若一段时间内漏斗内液柱高度不变，则整个装置气密性良好：装置E的作用是吸收尾气，防止污染空气．
（2）按图示加入试剂．向A中烧瓶滴加浓H₂SO₄，产生的气体将装置中空气排尽后，再加热C，A中反应的化学方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；为提高产品纯度，应使C中Na₂CO₃和Na₂S恰好完全反应，则C烧瓶中Na₂CO₃和NaS物质的量之比为1：2．
（3）装置B的另一作用是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择c．
A．蒸馏水 b．饱和Na₂SO₃溶液 c．饱和NaHSO₃溶液 d．饱和NaHCO₃溶液
实验中要控制SO₂生成速率，使SO₂缓慢进入C中可采取的措施有控制H₂SO₄滴加速度或控制反应温度或降温；为了保证硫代硫酸钾的产量，该实验一般控制在碱性环境下进行．否则产品发黄，原因是溶液呈酸性，Na₂S₂O₃与酸反应，生成黄色硫单质．
（4）等Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，结束反应．趁热过滤C中混合物，将滤液水浴加热浓缩、冷却结晶，经过滤、洗涤、干燥，得到产品．
Ⅲ．【探究与反思】
为验证产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整．取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸（所需试剂从稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀HCl、蒸馏水中选择），若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．

8．二甲醚（CH₃OCH₃）-空气燃料电池的工作原理如图所示．电池工作时，下列说法正确的是（　　）

	A．	a极区域溶液的pH变大
	B．	b极有H₂O生成
	C．	a极反应式：CH₃OCH₃+3O^2--12e^-═2CO₂↑+6H⁺
	D．	每消耗11.2LO₂（标准状况）．有2molH⁺向左侧移动

15．硼元素在自然界有¹⁰B和¹¹B两种同位素，经测定硼的相对原子质量是10.8，求这两种同位素的质量分数．

12．铁及其化合物可广泛用于电池行业．
I．某碱性电池的总反应为NiO₂+Fe+2H₂O=Fe（OH）₂+Ni（OH）₂．
（1）该电池放电时，发生还原反应的物质是A（填字母），负极反应式为Fe-2e^-+2OH^-=Fe（OH）₂．
A．NiO₂ B．Fe C．Fe（OH）₂ D．Ni（OH）₂
（2）若放电时生成Fe（OH）₂的质量18g，则外电路中转移的电子数是0.4mol．
Ⅱ．在碱性环境下，Mg-Na₂FeO4可以形成高效的原电池，该电池的总反应为3Mg+2Na₂FeO₄+8H₂O=2Fe（OH）₃+3Mg（OH）₂+4NaOH．
（3）（3）该电池中Na⁺流向正（填“正”或“负”，下同）极，Fe（OH）₃在正极生成．

19．现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe（OH）₃胶体的制备实验．
I、甲同学向1mol•L^-1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液；
II、乙同学直接加热饱和FeCl₃溶液；
III、丙同学向25ml沸水中逐滴加入1～2mL FeCl₃饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热．试回答下列问题：
（1）其中操作正确的同学是丙；他的操作中涉及到的化学反应方程FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl
（2）证明有Fe（OH）₃胶体生成的实验操作及现象是用激光笔照射，有一条明亮的光路，则有胶体生成
（3）丁同学利用所制得的Fe（OH）₃胶体进行下列实验：
①将其装入U形管内，用石墨作电极，接通直流电，通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深，这表明Fe（OH）₃胶粒带正电
②向其中加入稀硫酸，产生的现象是先生成红褐色的沉淀，后溶解为黄色溶液涉及的方程式是2Fe（OH）₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．

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