题目内容

二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料来制备ClO2，其流程如下：

（1）写出电解时发生反应的化学方程式：                           。
（2）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是       。（填字母）
A．饱和食盐水B．碱石灰C．浓硫酸D．水
（3）测定ClO2（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。

①装置中玻璃液封管的作用是                       ；                   。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式   　             。
③滴定终点的现象是：                                                   。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)=                  。（用含c、V的代数式表示）（已知：ClO2的相对分子质量为67.5）
（4）设计实验来确定溶液X的成分，请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤
实验现象
实验结论
①
 
溶液X中含有Na+
②
 
溶液X中含有Cl－
 
（16分）
（1）NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3（2分，配平、条件、状态不全扣1分）   
（2）C（1分）
（3）①吸收残余的二氧化氯气体；使锥形瓶内外压强相等（各1分，共2分）
②2ClO2+10I－+8H+=4H2O+5I2+2Cl－（2分，配平错扣1分）
③最后一滴滴下时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不复原（2分）
④1.35cV×10—2g(2分，单位无写扣1分)
（4）
实验步骤
实验现象
实验结论
①用铁丝蘸取溶液X，在酒精灯火焰上灼烧（1分）
火焰呈黄色（1分）
溶液X中含有Na+
②取少量溶液X，加入足量稀HNO­­­­­­­­3­­（1分），再滴加少量
AgNO3溶液（1分）
出现白色沉淀（1分）
溶液X中含有Cl－

试题分析：（1）观察生产流程图可得，电解步骤的反应物是NH4Cl、HCl，生成物是NCl3、H2，根据化合价升降法、原子守恒可得：NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；（2）氨气易溶于水，二氧化氯也易溶于水，则饱和食盐水不仅能除去氨气，也能除去二氧化氯，故AD均错；碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙，氨气与氢氧化钠和氧化钙均不反应，但是二氧化氯与碱石灰能反应，故B错；氨气与浓硫酸能反应，生成硫酸铵或硫酸氢铵，而二氧化氯不能与浓硫酸反应，故C正确；（3）①二氧化氯具有强氧化性，可以将KI氧化为I2，玻璃液封管可以吸收残余的二氧化氯气体、使锥形瓶内外压强相等，因为二氧化氯易溶于水，平衡锥形瓶内气压才能使二氧化氯气体顺利通入；②由于二氧化氯、氯气都能将KI氧化为I2，自身被还原为氯离子，根据化合价升降法、电荷、原子守恒原理可得，2ClO2+10I—+8H+=2Cl—+5I2+4H2O；③滴定前锥形瓶的溶液中含有I2和淀粉，淀粉遇碘单质变蓝，当最后一滴滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复为蓝色，即达到滴定终点；④先由c?V=n求得硫代硫酸钠或硫代硫酸根离子的物质的量为c×V×10—3mol，再由I2+2S2O32－=2I－+S4O62－中I2与S2O32－的物质的量之比等于系数之比可求I2的物质的量为c×V×10—3mol×1/2，然后由2ClO2+10I—+8H+=2Cl—+5I2+4H2O中ClO2与I2的物质的量之比等于系数之比可求ClO2的物质的量为c×V×10—3mol×1/2×2/5，最后由nM=m可求二氧化氯的质量为c×V×10—3mol×1/2×2/5×67.5g/mol=1.35cV×10—2g；（4）NaClO2与NCl3、H2O发生反应，根据化合价升降法、原子守恒配平可得，6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+X，根据钠、氯、氢原子个数守恒可得X为3NaCl、3NaOH；检验X溶液含有钠离子时，用铁丝蘸取溶液X，在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色；检验X溶液含有氯离子时，必须先排除氢氧根离子对氯离子检验的干扰，即取少量溶液X，加入足量稀HNO­­­­­­­­3­­，再滴加少量AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明X溶液中含有Cl－。
练习册系列答案
相关题目
下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是
A．从碘水中提取单质碘时，不能用无水乙醇代替CCl4
B．可用新制的Cu(OH)2悬浊液检验牙膏中存在的甘油
C．纸层析实验中，须将滤纸上的试样点浸入展开剂中
D．实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法
下列除杂方法合理的是 
A．C2H6中混有的C2H4，可以将混合气体先通过溴水，然后用碱石灰干燥
B．CaCO3中混有的少量NaHCO3，可以用加热的方法除去
C．乙烯中混有的SO2气体，可以通过酸性高锰酸钾溶液除去
D．H2S中混有的水蒸气，可以用浓硫酸除去
用下列装置进行相应实验，能达到目的的是
A．用图1装置除去C12中少量的HCl
B．用图2装置蒸干NH4Cl饱和溶液制取NH4Cl晶体
C．用图3装置制取纯净的CO2气体
D．用图4装置分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层
NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应：ClO－+Cl－+2H+ = Cl2↑+H2O，某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。
（1）此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质。写出化学反应方程式                                                                 。
（2）取适量消毒液放在试管中，加入足量一定浓度的硫酸，有气体放出。通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。

限选试剂：98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L－1 KI-淀粉溶液、1.0 mol·L－1NaOH、澄清石灰水、饱和NaCl溶液
请完成下列实验方案。
   所加试剂
           预期现象和结论
试管A中加足量①          ；
试管B中加1%品红溶液；
试管C中加②              。
若A中溶液变蓝色，B中溶液不退色，C中溶液变浑浊。则消毒液部分变质；
③                          则消毒液未变质；
④                        则消毒液完全变质。
 
（3）用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。实验步骤如下：
①量取 25.00mL消毒液放入锥形瓶中，加入过量的a mol·L－1 Na2SO3溶液b mL；
②滴定分析。将c mol·L－1的酸性KMnO4溶液装入           （填酸式或碱式）滴定管中；KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色，且保持半分钟内红色不退时，停止滴定，记录数据。重复滴定实验2次，平均消耗酸性KMnO4溶液v mL；
滴定过程中涉及的反应有：NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4 ；
2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
③计算。消毒液中NaClO的浓度为        mol·L－1（用含a、b、c、v的代数式表示）。
未来生活中金属钛的运用越来越广泛，如可在催化剂TiO2作用下，先用NaClO将CN－(毒性很强)氧化成CNO－，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并通过测定二氧化碳的量确定CN－被处理的百分率。

将浓缩后含CN－离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN－的浓度为0.05mol·L－1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。回答下列问题：
（1）乙中反应的离子方程式为__________________________________。
（2）乙中生成的气体除N2和CO2外，还有HCl及副产物Cl2等，上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN－的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是______（填字母）。
a．饱和食盐水   b．饱和NaHCO3溶液  c．浓NaOH溶液   d．浓硫酸
（3）丁在实验中的作用是____________________________，装有碱石灰的干燥管的作用是____________________________。
（4）戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82 g沉淀，则该实验中测得CN－被处理的百分率等于________，请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低_________？简要说明可能的原因________________________________________________________。
（5）请提出一个能提高准确度的建议（要有可操作性，不宜使操作变得过于复杂）  
_________________________________________________________________________
某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚的兴趣，试通过实验来探究其成分。
Ⅰ．实验装置：

用一氧化碳还原氧化铁的实验装置
该装置B中发生的离子方程式是                                       
装置B的作用是                                    
Ⅱ．实验现象：玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清的石灰水变浑浊。
Ⅲ．实验结论：
甲认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
乙认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：用磁铁靠近生成的黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引。于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
请你通过该反应的相关资料对他们结论作出判断并通过实验检验其合理性：
（1）在一定条件下：一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2 
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2 
（2）四氧化三铁（Fe3O4）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引。
甲、乙同学的结论：                             你对此评价的理由是：      
                                                            
Ⅳ．实验探究
对反应后固体成分提出假设：
假设1：反应后固体中只有Fe；
假设2：反应后固体中只有Fe3O4；
假设3：反应后固体中_______________________
为确定实验中最后的产物的成分，丙同学设计如下实验，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器： 1mol/LCuSO4 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L盐酸、0.01mol/L氯水、试管、玻璃棒、胶头滴管。
实验操作
预期现象和结论
步骤一：取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B试管中，加入足量1mol/LCuSO4溶液、搅拌溶解。
（1）若A试管中黑色固体不溶解，并且没有观察到其他现象，则黑色固体为       
（2）若B试管中有红色固体析出，则说明黑色固体中含有Fe。
步骤二：对试管B中溶液过滤，将所得固体洗涤干净后，加足量1mol/L盐酸后，再依次分别加入适量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液
（1）若溶液不变红色，则         
（2）若溶液变红色，则           
 
Ⅴ．延伸探究：丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分，你认为可行吗？（假设氧化铁在反应中完全反应）              （填“行”或“不行”）理由是                                                              。
下列有关乙烯和苯燃烧的说法不正确的是
A．点燃前都要检验纯度B．质量相同时，消耗的氧气不同
C．燃烧时都会产生黑烟D．充分燃烧，都产生二氧化碳和水
欲除去下列物质中混入的少量杂质（括号内物质为杂质），不能达到目的的是（   ）
A．乙酸乙酯（乙酸）：加饱和溶液，充分振荡静置后，分液
B．乙醇（水）：加入新制生石灰，蒸馏
C．乙酸（乙醇）：加入金属钠，蒸馏
D．溴苯（溴）：加入溶液，充分振荡静置后，分液

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