二氧化氯(ClO2)气体是一种高效.广谱.安全的杀菌.消毒剂.易溶于水．制备方法如下:(1)步骤Ⅰ:电解食盐水制备氯酸钠．用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+.Mg2+.SO42-等杂质．在除杂操作时.往粗盐水中先加入过量的BaCl2.至沉淀不再产生后.再加入过量的Na2CO3和NaOH.充分反应后将沉淀一并滤去．(2)步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ得到� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．二氧化氯（ClO₂）气体是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，易溶于水．制备方法如下：
（1）步骤Ⅰ：电解食盐水制备氯酸钠．用于电解的食盐水需先除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质．在除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl₂（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na₂CO₃和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去．
（2）步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠（NaClO₃），再将它与盐酸反应生成ClO₂与Cl₂，该气体的物质的量比是2：1．
某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO₂，用NaClO₃和草酸（H₂C₂O₄）恒温在60℃时反应制得．

（3）反应过程中需要对A容器进行加热，加热的方式为水浴加热；加热需要的玻璃仪器除酒精灯外，还有温度计、大烧杯；
（4）反应后在装置C中可得亚氯酸钠（NaClO₂）溶液．已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时，析出的晶体是NaClO₂•3H₂O，在温度高于38℃时析出的是NaClO₂．根据图2所示NaClO₂的溶解度曲线，请完成从NaClO₂溶液中制得NaClO₂的操作步骤：
①蒸发浓缩；②冷却（大于38℃）结晶；③洗涤；④干燥．
（5）目前我国已成功研制出利用NaClO₂制取二氧化氯的新方法，将Cl₂通入到NaClO₂溶液中，现制取270kg二氧化氯，需要亚氯酸钠的质量是362kg．
（6）ClO₂和Cl₂均能将电镀废水中的剧毒CN^-氧化为无毒物质，自身被还原为Cl^-．处理含CN^-相同量的电镀废水，所需Cl₂的物质的量是ClO₂的2.5倍．

分析（1）盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除过量的钡离子
（2）根据NaClO₃与盐酸反应生成ClO₂与Cl₂的反应可知，生成每摩尔Cl₂失去2mol电子，而生成每摩尔ClO₂得到1mol电子，根据电子得失守恒计算；
（3）工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得ClO₂、K₂CO₃和CO₂，所以反应要用水浴加热；
（4）从溶液中制取溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法；
（5）根据反应方程式进行计算；
（6）处理含CN^-相同量的电镀废水时，每摩尔Cl₂得到2mol电子，而每摩尔ClO₂得到5mol电子，故为2.5倍．

解答解：（1）要先除硫酸根离子，然后再除钙离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，只要将三种离子除完了，过滤就行了，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子，其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl₂，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na₂CO₃，和NaOH溶液，充分反应后将沉淀一并滤去；
故答案为：BaCl₂；Na₂CO₃；
（2）根据NaClO₃与盐酸反应生成ClO₂与Cl₂的反应可知，生成每摩尔Cl₂失去2mol电子，而生成每摩尔ClO₂得到1mol电子，根据电子得失守恒可知，生成ClO₂与Cl₂的物质的量比是2：1，
故答案为：2：1；
（3）工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得ClO₂、K₂CO₃和CO₂，所以反应要用水浴加热，为了准确测量水浴的温度需要用温度计，另外水浴装置中除酒精灯外，还需要用大烧杯，
故答案为：水浴加热；温度计、大烧杯；
（4）从溶液中制取溶质，一般采用蒸发浓缩、冷却（大于38℃）结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体NaClO₂•3H₂O，趁热过滤；用38℃～60℃热水洗涤；低于60℃干燥；
故答案为：蒸发浓缩；冷却（大于38℃）结晶；
（5）设亚氯酸钠的质量是为xkg，
根据反应 2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂
181 135
x 270kg
所以x=$\frac{270kg×181}{135}$=362
故答案为：362kg；
（6）处理含CN^-相同量的电镀废水时，每摩尔Cl₂得到2mol电子，而每摩尔ClO₂得到5mol电子，则所需Cl₂的物质的量是ClO₂的2.5倍，
故答案为：2.5．

点评本题考查化学工艺流程，涉及氧化还原反应电子转移计算，化学实验基本方法（除杂）等相关知识，题目难度中等，注意把握物质的分离、提纯操作方法，题目难度不大，该部分内容是高考的热点，掌握基础是关键．

练习册系列答案

（1）写出实验室制取C的化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）写出下列变化的化学方程式：
②4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃；
③Ba（NO₃）₂+FeSO₄=BaSO₄↓+Fe（NO₃）₂．
（3）若用1.96g A得到E的质量为2.33g，C在标准状况下的体积为0.224L，则A的化学式为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O．

14．硝化甘油（C₃H₅N₃O₉）分解时产物为N₂、CO₂、O₂和H₂O，它的分解反应方程式为4C₃H₅N₃O₉=6N₂+12CO₂+O₂+10H₂O，已知20℃时，2.27硝化甘油分解放出15.4kJ的热量，写出其对应的热化学方程式4C₃H₅N₃O₉ （l）=6N₂（g）+12CO₂（g）+O₂（g）+10H₂O（l）△H=-6160KJ/mol．

1．在实验室里可用右图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质．

图甲中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于热水浴中；③的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置．
请填写下列空白：
（1）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过分液漏斗（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸．实验室制Cl₂的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；实验时为了除去氯气中的HCl气体，可在①与②之间安装盛有C（填写下列编号字母）的净化装置．
A．碱石灰 B．氢氧化钠溶液 C．饱和食盐水 D．浓硫酸
（2）如果将过量二氧化锰与20mL 12mol•L^-1的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol．其主要原因有：①浓盐酸挥发变稀，②反应一段时间后，浓盐酸消耗变稀，无法被二氧化锰氧化．
（3）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是
①制取温度不同，制取氯酸钾需要较高温度，制取次氯酸钠需要较低温度；
②制取时，碱的浓度也不同，制取氯酸钾需要浓度较大的碱，制取次氯酸钠需要浓度较小的碱．
反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出．图乙中符合该晶体溶解度曲线的是M（填写编号字母）；
从②的试管中分离出该晶体的方法是过滤（填写实验操作名称）．
（4）实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白．

实验现象	原因
溶液最初从紫色逐渐变为红色	氯气与水反应生成的H⁺使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色	氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性
然后溶液从无色逐渐变为浅黄绿色	过量氯气溶解于水中

8．实验室以工业碳酸钙（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）为原料制取CaCl₂•2H₂O和CaO₂的主要流程如下：

（1）加入试剂X，调节溶液pH为碱性环境，以除去溶液中Al³⁺和Fe³⁺，滤渣的主要成分是Fe（OH）₃和Al（OH）₃．试剂X可以选择下列的AB（填编号）．
A．CaO B．CaCO₃ C．NH₃•H₂O D．Ba（OH）₂．
（2）操作Ⅱ中进行蒸发浓缩时，除三角架、酒精灯外，还需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒．
（3）由CaCl₂制取CaO₂的反应中，温度不宜太高的原因是防止温度过高H₂O₂发生分解．

18．硫酸是重要的化工生产原料，工业上常用硫铁矿焙烧生成SO₂，SO₂氧化到SO₃，再用98.3%左右的浓硫酸吸收SO₃得到“发烟”硫酸（H₂SO₄•SO₃）．最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产．
完成下列计算：
（1）1kg 98%的浓硫酸吸收SO₃后，可生产1.978kg“发烟”硫酸．
（2）“发烟”硫酸（H₂SO₄•SO₃）溶于水，其中SO₃都转化为硫酸．若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为2.5mol/L．
（3）硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS₂+8O₂→Fe₃O₄+6SO₂
4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂
①1吨含FeS₂80%的硫铁矿，理论上可生产多少吨98%的浓硫酸？
②若24mol FeS₂完全反应耗用氧气1467.2L（标准状况），计算反应产物中Fe₃O₄与Fe₂O₃物质的量之比．
（4）用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法．
硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧，再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸（整个过程中SO₂损失2%，不补充水不损失水）求硫化氢在混合气中的体积分数．

5．某已被部分被氧化的钠样品共10g，将其投入水中充分反应，将所得溶液稀释成400mL，若实验测得钠样品中含有8%的氧元素，则所得溶液（常温）的pH为（　　）

2．金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛．
（1）下列关于金属及金属键的说法正确的是b．
a．金属键具有方向性和饱和性．
b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用．
c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子．
d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
（2）Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是C．
（3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）₄，该分子构型为四面体形．423K时，Ni（CO）₄分解为Ni和CO，从而制得高纯度的镍粉．试推测：Ni（CO）₄的晶体类型分子晶体，
（4）甲醛（H₂C=O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH₃OH）．甲醛分子内C原子的杂化方式为sp²．
（5）用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池．电池充放电时的总反应为：NiO（OH）+MH$?_{充电}^{放电}$Ni（OH）₂+M
①电池放电时，负极的电极反应式为MH+OH^--e^-═M+H₂O．
②充电完成时，Ni（OH）₂全部转化为NiO（OH）．若继续充电将在一个电极产生O₂，O₂扩散到另一个电极发生反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸．在继续充电的过程中，阳极的电极反应式为2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．

3．下列说法正确的是（　　）

	A．	做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
	B．	向蔗糖水解后所得溶液中加入新制Cu（OH）₂煮沸会析出砖红色沉淀
	C．	煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
	D．	误食重金属盐而引起的中毒可服用大量豆浆或牛奶进行解救

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