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    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．某学生拟用下图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．根据右上图所示的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的主要流程如下．

    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 模拟制取并收集ClO2时关注二氧化氯的特殊物理性质其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水，故制备时要适当控制温度防挥发，从尾气处理装置中得到的NaClO2溶液中制得NaClO2的操作蒸发结晶，
    （1）二氧化氯的熔点较低，为收集二氧化氯，应在较低温度下进行；
    （2）从溶液中制取溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法；
    （3）硫酸钠溶液通入离子隔膜电解池中，ClO2和双氧水在II中发生氧化还原反应生成NaClO2和气体a，该反应中Cl元素化合价由+4价变为+3价，则O元素化合价由-1价变为0价，所以生成的气体a是O2，离子反应方程式为2 ClO2+H2O2+2OH-=2 ClO2-+O2↑+2H2O；III中发生电解，根据图知，生成氢氧化钠，阴极上生成氢气同时阴极附近生成NaOH，所以生成的气体b是H2；阳极上氢氧根离子放电生成氧气，所以a是O2，同时生成硫酸，所以A溶液是硫酸；酸性条件下，I中NaClO2、Na2SO3发生氧化还原反应，离子反应方程式为2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O；
    ①碱性条件下，ClO2、H2O2发生氧化还原反应生成氧气、ClO2-和水；
    ②亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2和NaCl、水；
    ③已变质和未变质的NaClO2与Fe2+反应都生成Cl-，根据转移电子守恒判断．

    解答 解：模拟制取并收集ClO2时关注二氧化氯的特殊物理性质其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水，故制备时要适当控制温度防挥发，从尾气处理装置中得到的NaClO2溶液中制得NaClO2的操作蒸发结晶，
    （1）二氧化氯的熔点较低，为收集二氧化氯，应在较低温度下进行，所以应该采用冰水浴，
    故答案为：使ClO2充分冷凝，减少挥发；
    （2）从溶液中制取溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，防止析出晶体NaClO2•3H2O，趁热过滤，
    故答案为：蒸发结晶；趁热过滤；
    （3）硫酸钠溶液通入离子隔膜电解池中，ClO2和双氧水在II中发生氧化还原反应生成NaClO2和气体a，该反应中Cl元素化合价由+4价变为+3价，则O元素化合价由-1价变为0价，所以生成的气体a是O2，离子反应方程式为2 ClO2+H2O2+2OH-=2 ClO2-+O2↑+2H2O；III中发生电解，根据图知，生成氢氧化钠，阴极上生成氢气同时阴极附近生成NaOH，所以生成的气体b是H2；阳极上氢氧根离子放电生成氧气，所以a是O2，同时生成硫酸，所以A溶液是硫酸；酸性条件下，I中NaClO2、Na2SO3发生氧化还原反应，离子反应方程式为2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O；
    ①碱性条件下，ClO2、H2O2发生氧化还原反应生成氧气、ClO2-和水，离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O，
    故答案为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；
    ②亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2和NaCl、水，反应方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O，
    故答案为：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O；
    ③Fe2+与变质前后的NaClO2反应，最后的还原产物都是NaCl，根据电子守恒消耗的Fe2+物质的量应相同，
    故答案为：相同．

    点评 本题考查制备实验方案设计，为高频考点，明确I、II、III中发生的反应及物质的性质是解本题关键，难点是离子方程式的书写，同时考查学生分析问题、解决问题的能力，明确物质的性质是解本题关键，难度中等．

    练习册系列答案
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    14．按要求回答下列问题
    （1）中国古代四大发明之一--黑火药，它的爆炸反应为中国古代四大发明之一--黑火药，它的爆炸反应为：
    2KNO3+3C+S$\frac{\underline{\;引燃\;}}{\;}$A+N2+3CO2↑（已配平）
    ①除S外，上列元素的电负性从大到小依次为O＞N＞C＞K；
    ②在生成物中，A的晶体类型为离子晶体；
    ③已知CN-与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为1：1；
    （2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数T比Q多2．T的基态原子外围电子（价电子）排布为3d84s2．
    （3）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个Al原子与4个氮原子相连，与同一个N原子相连的Al原子构成的空间构型为正四面体．
    （4）部分共价键键能数据如表：
    键H-HN-HN-NN=NN≡N
    键能/kJ•mol-1436391159418945
    根据表中数据推算并写出由氮气和氢气合成氨气的热化学方程式：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-93kJ/mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球．关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同．（已知：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0）
    （1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是vA＜vB（填“＞”、“＜”或“=”）；若打开活塞K2，气球B将变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．
    （2）关闭活塞K2，若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，NO2的转化率αA将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）；若分别通人等量的氖气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将不变，B中NO2的转化率将减小（填“变大”、“变小”或“不变”）．
    （3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，A中的颜色较深．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是（括号内为杂质）（　　）
    选项待提纯的物质选用的试剂操作方法
    ANaCl（Na2CO3）盐酸蒸馏
    BCO2（CO）O2点燃
    CFe （Al）FeSO4过滤
    D乙醇（水）CaO蒸发
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．（1）配平下列反应方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目
    ①4Zn+10HNO3（极稀）→4Zn（NO3）2+1N2O↑+5H2O
    ②反应消耗6.5克Zn时，被还原的HNO3为0.05 mol
    （2）已知离子反应甲：Cl2+2I-=2Cl-+I2及反应乙：I2+SO32-+H2O=2H++2I-+SO42-．现向NaI与Na2SO3的混合溶液中缓缓通入Cl2，溶液中首先发生的反应的离子方程式为Cl2+SO32-+H2O=2H++2Cl-+SO42-；
    （3）已知RxO42-+MnO4-+H+→RO2+Mn2++H2O变化过程中，0.1molRxO42-参加反应，转移电子为0.2mol，此时参加反应的氢离子的物质的量为0.32mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．

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    16．下列叙述错误的是（　　）
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    B．200mL 0.5mol/L MgCl2溶液所含的Cl-物质的量浓度与400ml 0.5mol/L NaCl溶液相同
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．（1）过氧化氢是一种二元弱酸，比碳酸的酸性还弱．
    ①H2O2的电离方程式为H2O2=H++HO2-，HO2-=H++O22-．
    ②对于0.1mol•L-1的过氧化氢溶液，下列叙述正确的是AD（填字母）．
    A．常温下，该溶液中水的离子积是1.0×10-14
    B．加入少量氢氧化钠固体，过氧化氢的电离平衡逆向移动，水的电离平衡逆向移动
    C．加入少量浓盐酸，过氧化氢的电离平衡逆向移动，水的电离平衡正向移动
    D．加入少量氯化铁溶液，溶液中产生大量气泡
    （2）体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL，稀释过程pH变化如图，则HX的电离平衡常数大于（填“大于”“等于”或“小于”）醋酸的平衡常数；理由是因为稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH大，即HX更易电离，所以HX电离平衡常数也大．稀释后，醋酸溶液水电离出来的c（H+）小于 HX溶液中水电离出来的c（H+）．（填“大于”“等于”或“小于”）．理由是因为CH3COOH酸性弱于HX，稀释后CH3COOH溶液中c（H+）大于HX溶液中的c（H+），所以CH3COOH溶液对水的抑制能力强些．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．一定量的锌与30ml、18mol/L的浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时生成标准状况下的气体6.72L．将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的C（H+）=0.08mol/L．求（1）此一定量锌的质量；（2）所得气体中各组分的体积比是多少？

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