题目内容
9．在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中，亚氯酸钠（NaClO2）发挥着重要的作用．下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O；
②常温下，Ksp（FeS）=6.3×10-18；Ksp（CuS）=6.3×10-28；Ksp（PbS）=2.4×10-28
（1）反应I中发生反应的离子方程式为SO32-+2ClO3-+2H+=2C1O2+SO42-+H2O．
（2）从滤液中得到NaClO2•3H2O晶体的所需操作依次是bdc（填写序号）．
a．蒸馏 b．蒸发浓缩 c．过滤 d．冷却结晶 e．灼烧
（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO2）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2．下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：
| 弱酸 | HClO2 | HF | H2CO3 | H2S |
| Ka/mol•L-1 | 1×10-2 | 6.3×10-4 | K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=l.1×10-12 |
②Na2S是常用的沉淀剂．某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是CuS；常温下，当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10-5mol•L-1）此时体系中的S2-的浓度为6.3×10-13mol/L．
（4）Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+，若生成气体a的体积为1.12L（标准状况），则转移电子的物质的量为0.2mol．
分析 （1）由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2，SO32-具有还原性，将ClO3-还原为C1O2，自身被氧化为SO42-；
（2）从溶液中得到含结晶水的晶体，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体；
（3）①弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强，反之酸性越弱，酸性越弱，对应钠盐中酸根离子水解程度越大，溶液的PH越大；
NaF、NaClO2两溶液中钠离子浓度相同，由于阴离子都是-1价离子，1mol阴离子水解得到1mol氢氧根离子，阴离子的总浓度不变，两溶液中阴离子总浓度相同，故溶液碱性越强，氢离子浓度越小，含有阴阳离子总数越小；
②根据三者的溶度积结合物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀；最后析出沉淀是FeS，根据溶度积计算S2-的浓度；
（4）据图知，III中电解质是Na2SO4，电解Na2SO4溶液的本质是电解水，阳极上电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+、阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以a气体是氧气、b气体是氢气、A是NaOH，根据电极反应计算转移电子的物质的量；
解答 解：（1）由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2，SO32-具有还原性，将ClO3-还原为C1O2，自身被氧化为SO42-，反应的离子方程式为：SO32-+2ClO3-+2H+=2C1O2+SO42-+H2O；故答案为：SO32-+2ClO3-+2H+=2C1O2+SO42-+H2O；
（2）从溶液中得到含结晶水的晶体，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体，所以操作顺序为：bdc；
故答案为：bdc；
（3）①根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为：HClO2＞HF＞H2CO3＞HS-，酸性越弱，对应钠盐中酸根离子水解程度越大，溶液的PH越大，故物质的量浓度相等各溶液pH关系为：pH（Na2S）＞pH（NaHCO3）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2）；
NaF、NaClO2两溶液中钠离子浓度相同，由于阴离子都是-1价离子，1mol阴离子水解得到1mol氢氧根离子，阴离子的总浓度不变，两溶液中阴离子总浓度相同，溶液为碱性，pH（NaF）＞pH（NaClO2），故NaF溶液中氢离子浓度较小，含有阴阳离子总数较小，即NaClO2溶液中阴阳离子总数较大，
故答案为：pH（Na2S）＞pH（NaHCO3）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2）；后者大；
②Ksp（FeS）=6.3×10-18；Ksp（CuS）=6.3×10-28；Ksp（PbS）=2.4×10-28，物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS；最后析出沉淀是FeS，当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10-5mol•L-1），此时的S2-的浓度c（S2-）=为$\frac{Ksp（FeS）}{c（Fe2+）}$=$\frac{6.3×10{\;}^{-18}}{10{\;}^{-5}}$mol/L=6.3×10-13mol/L；
答案为：CuS；6.3×10-13mol/L；
（4）据图知，III中电解质是Na2SO4，电解Na2SO4溶液时，阳极上电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，左边流出硫酸，所以a气体是氧气，b气体是氢气、A是NaOH，A在阴极上生成，生成气体a的电极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成气体a的体积为1.12L（标准状况）即0.05mol，转移电子的物质的量为0.05mol×4=0.2mol；
故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；0.2mol；
点评 本题以学生比较陌生的亚氯酸钠制备为载体，考查学生阅读题目获取信息的能力、氧化还原反应原理、物质分离提纯、盐类水解、溶度积的有关计算与应用等，培养了学生综合运用知识解决问题的能力，题目难度较大．
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案| A． | 若二者的物质的量相等，则二者的质量也相等 | |
| B． | 若二者的质量相等，则二者所含的Na+数目也相等 | |
| C． | 若二者的物质的量相等，则二者所含的原子总数一定相等 | |
| D． | 无论二者以何种质量或物质的量比混合，混合物中钠的质量分数不变 |
| A． | 2.4g金属镁全部变成镁离子时失去的电子数为0.1NA | |
| B． | 1.0 mol任何单质气体的分子数均为NA，原子数均为2NA | |
| C． | 17gNH3所含的电子数目为NA | |
| D． | 16g 02和03混合气体中．含有原子数为NA |
硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体制备，还可做有机溶剂．制备硝基苯的过程如下：①配制混酸：组装如图反应装置．取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与浓硝酸18mL配制混和酸，加入漏斗中．把18mL苯加入三颈烧瓶中．
②向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀．
③在50-60℃下发生反应，直至反应结束．
④除去混和酸后，粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品．
已知（1）
（2）可能用到的有关数据列表如下
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度（20℃）/g•cm-3 | 溶解性 |
| 苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
| 硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
| 1，3-二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
| 浓硝酸 | / | 83 | 1.4 | 易溶于水 |
| 浓硫酸 | / | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
（1）配置混酸应先在烧杯中先加入浓硝酸．
（2）恒压滴液漏斗的优点是可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内液体能顺利流下．
（3）实验装置中长玻璃管可用冷凝管（球形冷凝管或直行冷凝管均可）代替（填仪器名称）．
（4）反应结束后产品在液体的下层（填“上”或者“下”），分离混酸和产品的操作方法为分液．
（5）用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？取最后一次洗涤液，向溶液中加入氯化钙，无沉淀生成，说明已洗净．
（6）为了得到更纯净的硝基苯，还须先向液体中加入氯化钙除去水，然后蒸馏．
（1）碱性：Sr（OH）2＜ Ba（OH）2（填“＞”或“＜”）；锶的化学性质与钙和钡类似，用原子结构的观点解释其原因是同一主族元素，原子最外层电子数相同．
（2）碳酸锶是最重要的锶化合物．用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合，过滤；
Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤；
Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸，过滤；
Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；
Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3，充分反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，得到SrCO3．
已知：ⅰ．相同温度时的溶解度：BaSO4＜SrCO3＜SrSO4＜CaSO4
ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH
| 物质 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Al（OH）3 |
| 开始沉淀pH | 1.9 | 7.0 | 3.4 |
| 完全沉淀pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 |
②Ⅱ中，能与盐酸反应溶解的物质有SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3．
③Ⅳ的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+和Al3+沉淀完全．
④下列关于该工艺流程的说法正确的是ac．
a．该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、Cl-、SO42-
b．Ⅴ中反应时，升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率
c．Ⅴ中反应时，加入溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率．
锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业．碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰．某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰．①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干．
②将上述固体按固液体积比2：9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩．
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰．
（l）在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是将MnO2还原成Mn2+
（2）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成．请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O．
（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO3外还有可能生成Mn（OH）2，已知Mn（OH）2暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO（OH）2，MnCO3和MnO（OH）2受热最终均分解成MnO2，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：
假设一：全部为MnCO3；
假设二：全部为Mn（OH）2；
假设三：既有MnCO3又有Mn（OH）2
为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：
①定性研究：请你完成表中的内容．
| 实验步骤（不要求写出具体步骤） | 预期的实验现象和结论 |
| 将所得沉淀过滤、洗涤， 将沉淀充分暴露于空气中，观察颜色 | 颜色变成褐色，说明含有Mn（OH）2 |
| 取少量沉淀于试管中，加入足量的盐酸，观察现象 | 没有气泡生成，说明不含MnCO3 |
| A． | $\frac{a（A-N+m）}{A+m}$mol | B． | $\frac{a（A-N）}{A+m}$ mol | C． | $\frac{a（A-N+m）}{A+2m}$mol | D． | $\frac{a（A-N+m）/}{A}$mol |