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    1．二氧化氯（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
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列说法中不正确的是（　　）
    A．向沸腾的蒸馏水中逐滴加入FeCl3饱和溶液，至液体呈透明的红褐色即可制得氢氧化铁胶体
    B．观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法
    C．在豆浆中加入盐卤做豆腐利用的是胶体聚沉的原理
    D．研究物质性质的一般程序的第一步是预测物质的性质

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．亚硝酸钠（NaNO2）被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛．以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示．已知：室温下，①2NO+Na2O2═2NaNO2；②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性条件下，NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+．
    请按要求回答下列问题：
    （1）检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体X，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热A控制B中导管均匀地产生气泡．则X为氩气，上述操作的作用是防止生成的NO被O2氧化；
    （2）B装置中反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO↑；
    （3）D装置中反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O；
    （4）预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和NaOH，为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为碱石灰；
    （5）利用改进后的装置，将4.68g Na2O2完全转化成为NaNO2，理论上至少需要木炭0.72g，为提高NaNO2的产量，在不改变实验装置的条件下，可在B中加入Cu物质．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成．
    （1）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2；
    （2）COCl2的分解反应为COCl2（g）═Cl2（g）+CO（g）△H=+108kJ/mol．反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线来示出）：

    ①计算反应在第8min时的平衡常数K=0.234mol/L
    ②比较第2min反应温度T（2）与第8min反应温度（T8）的高低：T（2）＜T（8）（填“＜”、“＞”或“=”）；
    ③若12min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl2）=0.031mol/L；
    ④比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v（2-3）、v（5-6）、v（l2-13）表示]的大小v（5～6）＞v（2～3）=v（12～13）；
    ⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v（5-6）＞v（15-16）（填“＜”、“＞”或“=”），原因是在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．AlCl3常作为有机合成和石油工业的催化剂，并用于处理润滑油等．
    已知无水AlCl3是白色晶体，易吸收水分，在178℃升华．装有无水AlCl3的试剂瓶久置潮湿的空气中会自动爆炸并产生大量白雾．工业上由金属Al和氯气作用制取，或由无水HCl气流与熔融金属Al作用而制得．
    某课外兴趣小组在实验室里通过下列装置制取少量纯净的无水AlCl3．（其中B中盛有饱和食盐水）

    （1）写出无水HCl气流与熔融金属Al作用的化学方程式6HCl+2Al$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2AlCl3+3H2↑
    （2）A装置中发生的反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
    （3）若要收集一集气瓶纯净的氯气，从A到F装置中选取装置进行重新组装，必须依次选用的装置是A、B、C、E、F
    （4）若用如图装置来制备纯净的AlCl3，还缺少的实验仪器是酒精灯，画出装置图F并标注所盛药品
    （5）在D管内发生反应的化学方程式为：2Al+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3．
    （6）无水AlCl3在潮湿空气中会产生大量白雾，有关反应的化学方程式为：AlCl3+3H2O═Al（OH）3+3HCl．
    （7）若D中放入炽热的焦炭，由A装置导出的氯气只经过 B 后就直接进入 D管，在D管中生成气体甲和气体乙，已知气体甲能使澄清石灰水变浑浊，写出D管中发生的反应C+2Cl2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+4HCl．
    （8）将D管中产生的气体（不考虑多余的氯气）持续通入含物质的量为b mol的NaAlO2溶液中，能观察到先沉淀后溶解，通入的气体从开始沉淀到沉淀刚好完全溶解，消耗气体总物质的量最少是4bmol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．恒温条件下将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol，则：
    （1）用C表示10s 内正反应的化学反应速率为0.04mol•L-1•s-1；
    （2）反应前A的物质的量浓度是1.5mol•L-1；
    （3）平衡时A的转化率为40%；
    （4）能说明该反应达到平衡状态的是BD；
    A．消耗3mol A同时生成2mol C．
    B．反应体系中各物质的百分含量不变
    C．混合气体平均相对分子质量不变      
    D.2V正（A）=3V逆（C）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．碱式硫酸铁是一种新型高效絮凝剂，常用于污水处理，在医疗上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下所示：

    部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：
    沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
    开始沉淀2.37.53.4
    完全沉淀3.29.74.4
    请回答下列问题：
    （1）加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH，除去Al3+，①pH的范围4.4-7.5
    ②写出可能发生的离子方程式：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑
    （2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O2，以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作氧化剂；若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为2mol

    （3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe（OH）2+可部分水解生成Fe2（OH）42+，该水解反应的离子方程式为2Fe（OH）2++2H2O?Fe2（OH）42++2H+
    （4）现以CO、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示，其中Y为CO2．
    写出石墨I电极上发生反应的电极反应式CO+CO32--2e-=2CO2
    写出电解池中生成FeO42-的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    10．二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问题：
    （1）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1．
    （2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：

    ①电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$NCl3+3H2↑．
    ②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是c（填标号）
    a．水      b．碱石灰     C．浓硫酸      d．饱和食盐水
    （3）用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量：
    Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸：
    Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水．使液面没过玻璃液封管的管口；
    Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
    Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：
    Ⅴ．用0.1000mol•L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-），指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液．在此过程中：
    ①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O．
    ②玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO2气体．
    ③V中加入的指示剂通常为，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．
    ④测得混合气中ClO2的质量为0.02700g．
    （4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐．若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是D（填标号）．
    a．明矾        b．碘化钾        c．盐酸         d．硫酸亚铁．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列说法正确的是（　　）
    A．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极
    B．SiO2（s）+2C（s）=Si（s）+2CO（g）在常温下不能自发进行，则该反应的△H＞0
    C．常温下，NH4Cl溶液加水稀释，$\frac{{c（N{H_3}•{H_2}O）•c（{H^+}）}}{{c（N{H_4}^+）}}$增大
    D．C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）（△H＞0），其它条件不变时，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡正向移动

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