1．二氧化氯（ClO2）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點(diǎn)為-59℃，沸點(diǎn)為11.0℃，易溶于水．工業(yè)上用潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時(shí)反應(yīng)制得．某學(xué)生擬有圖1所示的裝置模擬制取并收集ClO2．

（1）B必須放在冰水浴中控制溫度，其原因是使ClO2充分冷凝，減少揮發(fā)
（2）反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液．已知NaClO2飽和溶液中在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2•3H2O，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2．根據(jù)圖2所示的NaClO2溶解度曲線，請(qǐng)補(bǔ)充從NaClO2溶液中制NaClO2操作步驟：a蒸發(fā)結(jié)晶；b趁熱過(guò)濾；③洗滌；④干燥．
（3）亞氯酸鈉（NaClO2）是一種強(qiáng)氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)．它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在．某同學(xué)查閱資料后設(shè)計(jì)生產(chǎn)NaClO2的主要流程如圖3．

①Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O．
②ClO2是一種高效水處理劑，可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備．寫(xiě)出該反應(yīng)化學(xué)方程式5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O
③NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl．取等質(zhì)量變質(zhì)前后的NaClO2試樣均配成溶液，分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí)，消耗Fe2+物質(zhì)的量相同．（填“相同”，“不同”或“無(wú)法判斷”）

分析 （1）B裝置用于收集ClO2，且ClO2熔點(diǎn)低，應(yīng)用冷水冷卻收集；
（2）NaClO2溶解度收溫度影響大，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2，從溶液中獲得NaClO2晶體，需要蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱或38℃以上過(guò)濾、洗滌、干燥得到；
（3）①由流程圖可知，Ⅲ是離子隔膜電解池，電解硫酸鈉溶液本質(zhì)是電解水，氣體a與溶液A在同一電極得到，NaOH與氣體b在另外電極得到，故A為硫酸，a為氧氣，b為氫氣，I中NaClO3、Na2SO3、硫酸反應(yīng)生成C1O2、Na2SO4溶液，反應(yīng)離子方程式為：2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O，Ⅱ中C1O2與過(guò)氧化氫在堿性條件下反應(yīng)生成NaClO2和氧氣；
②ClO2可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知還有NaCl生成；
③發(fā)生反應(yīng)：3NaClO2=2NaClO3+NaCl，3molNaClO2變質(zhì)得到2mol NaClO3，與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí)，NaClO2、NaClO3均被Fe2+還原為Cl-，計(jì)算3molNaClO2、2mol NaClO3反應(yīng)獲得電子數(shù)目．

解答 解：（1）B裝置收集ClO2，且熔點(diǎn)低，應(yīng)用冷水冷卻收集，使ClO2充分冷凝，減少揮發(fā)，
故答案為：使ClO2充分冷凝，減少揮發(fā)；
（2）NaClO2溶解度收溫度影響大，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2，從溶液中獲得NaClO2晶體，需要蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱或38℃以上過(guò)濾、洗滌、干燥得到，
故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶；趁熱過(guò)濾；
（3）①由流程圖可知，Ⅲ是離子隔膜電解池，電解硫酸鈉溶液本質(zhì)是電解水，氣體a與溶液A在同一電極得到，NaOH與氣體b在另外電極得到，故A為硫酸，a為氧氣，b為氫氣，I中NaClO3、Na2SO3、硫酸反應(yīng)生成C1O2、Na2SO4溶液，反應(yīng)離子方程式為：2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O，Ⅱ中C1O2與過(guò)氧化氫在堿性條件下反應(yīng)生成NaClO2和氧氣，Ⅱ中反應(yīng)離子方程式為：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O，
故答案為：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；
②ClO2可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知還有NaCl生成，反應(yīng)方程式為：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O，
故答案為：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O；
③發(fā)生反應(yīng)：3NaClO2=2NaClO3+NaCl，3molNaClO2變質(zhì)得到2mol NaClO3，與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí)，NaClO2、NaClO3均被Fe2+還原為Cl-，3molNaClO2反應(yīng)獲得電子為3mol×4=12mol，2mol NaClO3反應(yīng)獲得電子為2mol×6-12mol，故消耗Fe2+物質(zhì)的量相同，
故答案為：相同．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，側(cè)重對(duì)制備原理與物質(zhì)的分離提純的考查，較好的考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

6．下列說(shuō)法中不正確的是（　�。�
A．向沸騰的蒸餾水中逐滴加入FeCl3飽和溶液，至液體呈透明的紅褐色即可制得氫氧化鐵膠體
B．觀察是一種有計(jì)劃、有目的地用感官考察研究對(duì)象的方法
C．在豆?jié){中加入鹽鹵做豆腐利用的是膠體聚沉的原理
D．研究物質(zhì)性質(zhì)的一般程序的第一步是預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．亞硝酸鈉（NaNO2）被稱(chēng)為工業(yè)鹽，在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛．以木炭、濃硝酸、水和銅為原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示．已知：室溫下，①2NO+Na2O2═2NaNO2；②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性條件下，NO或NO2-都能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+．
請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：
（1）檢查完該裝置的氣密性，裝入藥品后，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前通入一段時(shí)間氣體X，然后關(guān)閉彈簧夾，再滴加濃硝酸，加熱A控制B中導(dǎo)管均勻地產(chǎn)生氣泡．則X為氬氣，上述操作的作用是防止生成的NO被O2氧化；
（2）B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO↑；
（3）D裝置中反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O；
（4）預(yù)測(cè)C中反應(yīng)開(kāi)始階段，固體產(chǎn)物除NaNO2外，還含有的副產(chǎn)物有Na2CO3和NaOH，為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物，應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E，則E中盛放的試劑名稱(chēng)為堿石灰；
（5）利用改進(jìn)后的裝置，將4.68g Na2O2完全轉(zhuǎn)化成為NaNO2，理論上至少需要木炭0.72g，為提高NaNO2的產(chǎn)量，在不改變實(shí)驗(yàn)裝置的條件下，可在B中加入Cu物質(zhì)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

9．光氣（COCl2）在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成．
（1）實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿（CHCl3）與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2；
（2）COCl2的分解反應(yīng)為COCl2（g）═Cl2（g）+CO（g）△H=+108kJ/mol．反應(yīng)體系達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示（第10min到14min的COCl2濃度變化曲線來(lái)示出）：

①計(jì)算反應(yīng)在第8min時(shí)的平衡常數(shù)K=0.234mol/L
②比較第2min反應(yīng)溫度T（2）與第8min反應(yīng)溫度（T8）的高低：T（2）＜T（8）（填“＜”、“＞”或“=”）；
③若12min時(shí)反應(yīng)于溫度T（8）下重新達(dá)到平衡，則此時(shí)c（COCl2）=0.031mol/L；
④比較產(chǎn)物CO在2～3min、5～6min和12～13min時(shí)平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以v（2-3）、v（5-6）、v（l2-13）表示]的大小v（5～6）＞v（2～3）=v（12～13）；
⑤比較反應(yīng)物COCl2在5-6min和15-16min時(shí)平均反應(yīng)速率的大小：v（5-6）＞v（15-16）（填“＜”、“＞”或“=”），原因是在相同溫度時(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越大．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

16．AlCl3常作為有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，并用于處理潤(rùn)滑油等．
已知無(wú)水AlCl3是白色晶體，易吸收水分，在178℃升華．裝有無(wú)水AlCl3的試劑瓶久置潮濕的空氣中會(huì)自動(dòng)爆炸并產(chǎn)生大量白霧．工業(yè)上由金屬Al和氯氣作用制取，或由無(wú)水HCl氣流與熔融金屬Al作用而制得．
某課外興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)下列裝置制取少量純凈的無(wú)水AlCl3．（其中B中盛有飽和食鹽水）

（1）寫(xiě)出無(wú)水HCl氣流與熔融金屬Al作用的化學(xué)方程式6HCl+2Al$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2AlCl3+3H2↑
（2）A裝置中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）若要收集一集氣瓶純凈的氯氣，從A到F裝置中選取裝置進(jìn)行重新組裝，必須依次選用的裝置是A、B、C、E、F
（4）若用如圖裝置來(lái)制備純凈的AlCl3，還缺少的實(shí)驗(yàn)儀器是酒精燈，畫(huà)出裝置圖F并標(biāo)注所盛藥品
（5）在D管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3．
（6）無(wú)水AlCl3在潮濕空氣中會(huì)產(chǎn)生大量白霧，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AlCl3+3H2O═Al（OH）3+3HCl．
（7）若D中放入熾熱的焦炭，由A裝置導(dǎo)出的氯氣只經(jīng)過(guò) B 后就直接進(jìn)入 D管，在D管中生成氣體甲和氣體乙，已知?dú)怏w甲能使澄清石灰水變渾濁，寫(xiě)出D管中發(fā)生的反應(yīng)C+2Cl2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+4HCl．
（8）將D管中產(chǎn)生的氣體（不考慮多余的氯氣）持續(xù)通入含物質(zhì)的量為b mol的NaAlO2溶液中，能觀察到先沉淀后溶解，通入的氣體從開(kāi)始沉淀到沉淀剛好完全溶解，消耗氣體總物質(zhì)的量最少是4bmol．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．恒溫條件下將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），反應(yīng)進(jìn)行到10s末，達(dá)到平衡，測(cè)得A的物質(zhì)的量為1.8mol，B的物質(zhì)的量為0.6mol，C的物質(zhì)的量為0.8mol，則：
（1）用C表示10s 內(nèi)正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為0.04mol•L-1•s-1；
（2）反應(yīng)前A的物質(zhì)的量濃度是1.5mol•L-1；
（3）平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為40%；
（4）能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是BD；
A．消耗3mol A同時(shí)生成2mol C．
B．反應(yīng)體系中各物質(zhì)的百分含量不變
C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變      
D.2V正（A）=3V逆（C）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．堿式硫酸鐵是一種新型高效絮凝劑，常用于污水處理，在醫(yī)療上也可用于治療消化性潰瘍出血．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下所示：

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
開(kāi)始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，除去Al3+，①pH的范圍4.4-7.5
②寫(xiě)出可能發(fā)生的離子方程式：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑
（2）在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ中常同時(shí)通入O2，以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作氧化劑；若參與反應(yīng)的O2有11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為2mol

（3）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe（OH）2+可部分水解生成Fe2（OH）42+，該水解反應(yīng)的離子方程式為2Fe（OH）2++2H2O?Fe2（OH）42++2H+
（4）現(xiàn)以CO、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池，采用電解法制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示，其中Y為CO2．
寫(xiě)出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式CO+CO32--2e-=2CO2
寫(xiě)出電解池中生成FeO42-的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2：1．
（2）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料，通過(guò)以下過(guò)程制備ClO2：

①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$NCl3+3H2↑．
②除去ClO2中的NH3可選用的試劑是c（填標(biāo)號(hào)）
a．水      b．堿石灰     C．濃硫酸      d．飽和食鹽水
（3）用如圖裝置可以測(cè)定混合氣中ClO2的含量：
Ⅰ．在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸：
Ⅱ．在玻璃液封裝置中加入水．使液面沒(méi)過(guò)玻璃液封管的管口；
Ⅲ．將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；
Ⅳ．將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中：
Ⅴ．用0.1000mol•L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-），指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液．在此過(guò)程中：
①錐形瓶?jī)?nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O．
②玻璃液封裝置的作用是吸收殘留的ClO2氣體．
③V中加入的指示劑通常為，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不變色．
④測(cè)得混合氣中ClO2的質(zhì)量為0.02700g．
（4）用ClO2處理過(guò)的飲用水會(huì)含有一定量的亞氯酸鹽．若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是D（填標(biāo)號(hào)）．
a．明礬        b．碘化鉀        c．鹽酸         d．硫酸亞鐵．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

11．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．電解法精煉銅時(shí)，以粗銅作陰極，純銅作陽(yáng)極
B．SiO2（s）+2C（s）=Si（s）+2CO（g）在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H＞0
C．常溫下，NH4Cl溶液加水稀釋?zhuān)?\frac{{c（N{H_3}•{H_2}O）•c（{H^+}）}}{{c（N{H_4}^+）}}$增大
D．C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）（△H＞0），其它條件不變時(shí)，升高溫度，正反應(yīng)速率增大、逆反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)

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