题目内容

4．二氧化氯（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．某学生拟有图1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3．

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装置用于收集ClO2，且ClO2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方案的设计，题目难度中等，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，明确实验目的、实验原理为解答关键．

练习册系列答案
相关题目
17．某元素基态原子失去3个电子后，3d轨道半充满，其原子序数为（　　）
A．24B．25C．26D．27
18．将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一．煤转化为水煤气的主要化学反应为C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）．C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1，
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H2=-242.0kJ•mol-1，
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H3=-283.0kJ•mol-1．
请回答：
（1）根据以上数据，写出C（s）与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol．
（2）比较反应热数据可知，1mol CO（g）和1mol H2（g）完全燃烧放出的热量之和，比1mol C（s）完全燃烧放出的热量多（填“多”或“少”）．
甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量．”
乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：

请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式△H1=△H2+△H3+△H4．
乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同．”请分析：甲、乙两同学观点正确的是乙（填“甲”或“乙”）同学，另一同学出现错误观点的原因是甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量．
15．有机物A的结构简式为，它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质．

请回答下列问题：
（1）在A～E五种物质中，互为同分异构体的是C、E（填序号）．
（2）写出下列反应的化学方程式：
A→B；
A→C．
（3）上述分子中既能发生银镜反应，又能发生水解反应的物质是D（填序号）．
2．设NA表示阿伏伽德罗常数，下列叙述中正确的是（　　）
A．常温常压下，11.2L氧气中所含有的原子数为NA
B．17g的NH3分子中含有的电子数为10NA
C．常温常压下，48g O3含有的氧原子数为3NA
D．标准状况下，11.2LH2O中所含有的分子数为0.5NA
9．C6H14的各种同分异构体中，所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列情况相符的是（　　）
A．4个-CH3，能生成4种一氯取代物B．3个-CH3，能生成3种一氯取代物
C．3个-CH3，能生成4种一氯取代物D．2个-CH3，能生成4种一氯取代物
16．下列叙述中不正确的是（　　）
A．人类大规模开发、利用金属，铁比铝早
B．依据酸碱质子理论HCO3-是酸碱两性物质
C．因为铜比铁不活泼，所以铜与氯化铁溶液不会发生化学反应
D．煤燃烧前加入适量的石灰可以减少污染
13．某学生用碱式滴定管量取0.1mol•L-1的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00mL，该同学在操作中实际取出的液体体积为（　　）
A．大于10.00 mLB．小于10.00 mLC．等于10.00 mLD．不能确定
14．已知：①A是石油裂解气的主要成份，A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平；现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如图所示．

（1）C的结构简式为CH3CHO，D中的官能团名称为羧基；
（2）写出①的化学方程式：CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH，反应类型为加成反应；
（3）写出④的化学方程式CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O，反应类型为酯化反应．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网