11．ClO2作為消毒劑在消毒過(guò)程中對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害，具有廣泛的應(yīng)用前景．某同學(xué)用下圖所示的裝置制備ClO2氣體，反應(yīng)原理為飽和草酸溶液與KClO3粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得ClO2（溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響制氣效率）
已知信息：
①ClO2是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，熔點(diǎn)-59℃，沸點(diǎn)11.0℃．與堿反應(yīng)和氯氣相似．
②草酸是酸性強(qiáng)于醋酸的二元弱酸，對(duì)應(yīng)的鈣鹽（CaC2O4）不溶于醋酸，能溶于強(qiáng)酸，它還是一種還原性較強(qiáng)的物質(zhì)．
（1）制備ClO2的化學(xué)方程式：2KClO3+H2C2O4═2KHCO3+2ClO2↑；下列說(shuō)法正確的是AC
A．KClO3在反應(yīng)中得到電子
B．ClO2是氧化產(chǎn)物
C．H2C2O4在反應(yīng)中失去電子
D．1mol KClO3參加反應(yīng)有2mol電子轉(zhuǎn)移
（2）A裝置中還缺少的一樣儀器名稱是溫度計(jì)，若將A中燒杯去掉，讓燒瓶直接加熱是否可以，為什么？不可以，若直接加熱溫度難以控制．
（3）C裝置吸收尾氣后，溶液中含有NaOH、Na2CO3等溶質(zhì)，該同學(xué)認(rèn)為C中還可能含有NaClO2、NaClO3，試分析可能的原因，并寫出有關(guān)化學(xué)方程式ClO2揮發(fā)，進(jìn)入C中，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O．
（4）實(shí)驗(yàn)室還可通過(guò)以下反應(yīng)制得ClO2：2KClO3+1H2C2O4+1H2SO4═2ClO2↑+1K2SO4+2CO2↑+2H2O．配平上述方程式．0.5mol KClO3參加反應(yīng)有0.5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移．

分析 （1）根據(jù)化學(xué)方程式：2KClO3+H2C2O4═2KHCO3+2ClO2↑可知，氯元素從+5價(jià)降為+4價(jià)，得電子，生成的ClO2為還原產(chǎn)物，1mol KClO3參加反應(yīng)有1mol電子轉(zhuǎn)移，碳元素從+3價(jià)升為+4價(jià)，失去電子，據(jù)此答題；
（2）反應(yīng)原理為飽和草酸溶液與KClO3粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得ClO2分析，控制水浴溫度需要測(cè)量水浴的溫度，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)之一就是便于控制溫度，如果直接加熱，則難以控制反應(yīng)的溫度；
（3）ClO2揮發(fā)能與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO2、NaClO3；
（4）反應(yīng)中的各物質(zhì)化合價(jià)可知，氯元素從+5價(jià)降為+4價(jià)，碳元素從+3價(jià)升為+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降法可配平該反應(yīng)方程式，根據(jù)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)化學(xué)方程式：2KClO3+H2C2O4═2KHCO3+2ClO2↑可知，氯元素從+5價(jià)降為+4價(jià)，得電子，生成的ClO2為還原產(chǎn)物，1mol KClO3參加反應(yīng)有1mol電子轉(zhuǎn)移，碳元素從+3價(jià)升為+4價(jià)，失去電子，所以A、C正確，B、D錯(cuò)誤，
故選AC；
（2）反應(yīng)原理為飽和草酸溶液與KClO3粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得ClO2分析，控制水浴溫度需要測(cè)量水浴的溫度，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)之一就是便于控制溫度，如果直接加熱，則難以控制反應(yīng)的溫度，所以不能將水浴換成直接加熱，
故答案為：溫度計(jì)；不可以，若直接加熱溫度難以控制；
（3）C中可能含有NaClO2、NaClO3的原因是ClO2揮發(fā)，進(jìn)入C中，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O，
故答案為：ClO2揮發(fā)，進(jìn)入C中，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O；
（4）反應(yīng)中的各物質(zhì)化合價(jià)可知，氯元素從+5價(jià)降為+4價(jià)，碳元素從+3價(jià)升為+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降法可配平該反應(yīng)方程式為2KClO3+H2C2O4+H2SO4═2ClO2↑+K2 SO4+2CO2↑+2H2O，根據(jù)反應(yīng)可知每2mol氯酸鉀參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，所以0.5mol KClO3參加反應(yīng)有0.5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移，
故答案為：2、1、1、2、1、2、2；0.5NA．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析判斷，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋瑸楦呖汲Ｒ婎}型和高頻考點(diǎn)，掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

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

13．甲裝置中所含的是物質(zhì)的量之比為1：2的CuSO4和NaCl的混合溶液，電解過(guò)程中溶液的pH值隨時(shí)間t變化的示意圖如乙示（不考慮電解產(chǎn)物可能與水的反應(yīng)）．試分析下列敘述中正確的是（　�。�
A．是該混合溶液中的SO42-導(dǎo)致了A點(diǎn)溶液的pH值小于B點(diǎn)
B．BC段陰極產(chǎn)物和陽(yáng)極產(chǎn)物的體積之比為2：1
C．AB線段與BC線段在陰極上發(fā)生的反應(yīng)是相同的即：Cu2++2e-→Cu
D．在整個(gè)電解的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)少量淡藍(lán)色的Cu（OH）2沉淀

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

14．85歲中國(guó)女藥學(xué)家屠呦呦因創(chuàng)制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)．頒獎(jiǎng)理由是“因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)青蒿素--一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發(fā)展中國(guó)家的數(shù)百萬(wàn)人的生命．”下列關(guān)于青蒿素和雙氫青蒿素（結(jié)構(gòu)如圖），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．青蒿素和雙氫青蒿素互為同分異構(gòu)體
B．由青蒿素制備雙氫青蒿素的反應(yīng)屬還原反應(yīng)
C．青蒿素的分子式為C15H22O5
D．青蒿素分子中含有過(guò)氧鏈和酯基、醚鍵

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

11．12.2g CH4和C2H6的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．求
（1）混合氣體的摩爾質(zhì)量；
（2）CH4的物質(zhì)的量．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

6．下列物質(zhì)的制備方法正確的是（　�。�
A．氯化鋁溶液和硫化鈉溶液反應(yīng)制備Al2S3
B．用鎂粉和空氣反應(yīng)制備Mg3N2
C．用鋁粉和MnO2制得錳
D．電解熔融氯化鋁的方法制得單質(zhì)鋁

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

16．工業(yè)制硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵的步驟．

（1）一定條件下，SO2可發(fā)生反應(yīng)：SO2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?SO3（g）△H=-98kJ•mol-1．
①某溫度下，在100L的恒容密閉容器中開始加入4.0mol SO2（g）和10.0mol O2（g），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ，該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{10}{3}$（用分?jǐn)?shù)表示）．
②上述反應(yīng)按照相同的物質(zhì)的量投料，測(cè)得SO2在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率a%與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示．下列說(shuō)法正確的是ABCD（填序號(hào)）．
A．溫度：T3＞T2＞T1
B．正反應(yīng)速率：v（c）＞v（a），v（b）＞v（d）
C．平衡常數(shù)：K（a）＞k（c），K（b）=K（d）
D．平均摩爾質(zhì)量：M（a）＞M（c），M（b）＞M（d）
③上述反應(yīng)達(dá)平衡后，保持溫度和容器的壓強(qiáng)不變，若再通入一定量SO3（g），則SO2的體積分?jǐn)?shù)不變（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）某人設(shè)想以如圖2所示裝置用電化學(xué)原理模擬生產(chǎn)硫酸：
①通入O2的電極是正極．
②寫出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式：SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
③若此過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.2mol電子，則質(zhì)子膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（△m左-△m右）為4.4g（忽略氣體的溶解）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

3．硫酸工業(yè)用SO2制取SO3的反應(yīng)為：2SO2+O2 $?_{加熱}^{催化劑}$2SO3△H=-47kJ/mol．
（1）反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$
（2）下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡的是bd（填序號(hào)）
a．v（O2）正=2v（SO3）逆            
b．容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化    
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
（3）在上述平衡體系中加入18O2，當(dāng)平衡發(fā)生移動(dòng)后，SO2中18O的百分含量增加（填增加、減少、不變）其原因是在SO2和18O2反應(yīng)生成S18O3的同時(shí)，S18O3又分解生成S18O2．
（4）一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一恒容密閉容器中，平衡時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)為x．保持溫度不變，若初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量分別為a、b、c，當(dāng)a、b、c的取值滿足①a+c=2（填a與c的關(guān)系）、②b+$\frac{1}{2}$c=1（填b、c的關(guān)系）時(shí)，才能保證達(dá)到平衡時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)仍為x．
（5）工業(yè)上用Na2SO3作為吸收液吸收尾氣中的SO2，當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí)，需送至電解槽再生．再生示意圖如圖：
①HSO3-在陽(yáng)極放電的電極反應(yīng)式是SO3--2e-+H2O=SO42-+2H+．
②當(dāng)陰極室中溶液pH升至8以上時(shí)，吸收液再生并循環(huán)利用．簡(jiǎn)述再生原理：發(fā)生電離：HSO3-?SO32-+H+，氫離子在陰極上得到電子生成H2，c（H+）降低，促使上述電離平衡正向移動(dòng)，SO32-與進(jìn)入的Na+結(jié)合，吸收液得到再生．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

20．三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe（C2O4）3]•3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷；已知草酸受熱易分解產(chǎn)生CO2和CO．某小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）若實(shí)驗(yàn)中，觀察到B、E中溶液均變渾濁，則D中的現(xiàn)象是溶液褪色或變淺．
（2）你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還需要如何改進(jìn)（請(qǐng)至少寫出兩處）①在AB裝置之間加一個(gè)防倒吸裝置；②在C裝置后增加二氧化碳是否除凈的檢驗(yàn)裝置（澄清石灰水）；最后缺少尾氣處理裝置．
（3）該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在，而鹽只有K2CO3．驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是利用焰色反應(yīng)，現(xiàn)象是透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，觀察到紫色的火焰．
（4）固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究．  ①提出合理假設(shè)：
假設(shè)1：只有Fe；     假設(shè)2：只有FeO；    假設(shè)3：含有Fe和FeO
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
步驟1：取適量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量蒸餾水溶解，過(guò)濾分離出不溶固體．
步驟2：取少量上述不溶固體放人試管中，加入足量CuSO4溶液，充分振蕩．若固體無(wú)明顯變化，則假設(shè)2成立；若有暗紅色固體生成，則反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；．
步驟3：取步驟2所得暗紅色固體于試管中，滴加過(guò)量HCl，振蕩后靜置．若溶液基本無(wú)色，則假設(shè)1成立；若溶液呈淺綠色，則假設(shè)3成立．
（5）拓展與延伸
有資料介紹“在含F(xiàn)e2+的溶液中，先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液呈紅色；若再滴加過(guò)量氯水，卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去”．假設(shè)溶液中的+3價(jià)鐵還能被氯水氧化為更高價(jià)的FeO42-，試寫出該反應(yīng)的離子方程式2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

1．下列措施，對(duì)增大反應(yīng)速率明顯有效的是（　�。�
A．Na與水反應(yīng)時(shí)增大水的用量
B．Al在氧氣中燃燒生成Al2O3，將鋁片改成鋁粉
C．在K2SO4與BaCl2兩溶液反應(yīng)時(shí)，增大壓強(qiáng)
D．Fe與硫酸反應(yīng)制取H2時(shí)，選用濃硫酸

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