内容发布更新时间 : 2024/12/23 22:50:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

计下列装置，在实验室中完成亚氯酸钠的制备。

已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 回答下列问题：

(1)装置A的作用是__________________，装置图C中a的名称为__________________。 (2)工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，其中Na2SO3被氧化为Na2SO4，写出上述反应的化学方程式：______________________________

________________________________________________________________________。 (3)装置C吸收ClO2，反应的离子方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)从装置B反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为：a.减压，55℃蒸发结晶；b.趁热过滤；c.温水洗涤；d.低于60℃干燥，得到成品。

①步骤b中趁热过滤的目的是______________________________________________。 ②步骤c中洗涤固体的操作是_______________________________________________。 (5)目前已开发出电解法制取ClO2的新工艺，一定条件下电解饱和食盐水，在________极(填“阴”或“阳”)生成NaClO3，然后用HCl作还原剂生成ClO2，该反应的化学方程式为_________________________________________________________________________； 将反应后的残液(含少量NaClO3和较多的NaCl)置于________中蒸发浓缩，放到电解槽中，将NaCl再电解成NaClO3，聚集成NaClO3的浓溶液进行循环使用，反应效率达到87.5%。 (6)下图是用石墨作电极，一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图：

电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况下)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为______mol，用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)安全瓶，防止倒吸 干燥管

(2)2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O

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(3)2ClO2＋2OH===ClO2＋ClO3＋H2O

(4)①防止析出NaClO2·3H2O晶体，影响产品纯度

②在过滤器中加38～60℃的温水浸没沉淀物，等液体自然流出后，重复操作2～3次 (5)阳 2NaClO3＋4HCl===2ClO2＋Cl2＋2NaCl＋2H2O 蒸发皿

(6)0.01 阴极上水电离出的H放电，导致H2O的电离平衡右移，OH浓度增大，pH增大 解析 (1)装置A作安全瓶，起到防止倒吸的作用；仪器a的名称为干燥管。(2)在反应中NaClO3→ClO2，其中氯元素化合价降低作氧化剂，Na2SO3→Na2SO4，其中硫元素化合价升高作还原剂，根据化合价升降相等和原子守恒，可得反应方程式：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O。(3)用NaOH吸收多余的ClO2，在反应中ClO2发生歧化反应，对应离子方程式为：2ClO2＋2OH===ClO2＋ClO3＋H2O。(4)①步骤b中趁热过滤的目的就是为了防止析出NaClO2·3H2O晶体，影响产品纯度；②洗涤沉淀时，应用38～60℃的温水浸没沉淀物，等液体自然流出后，重复操作2～3次。(5)由NaCl→NaClO3，发生氧化反应，故在阳极产生；在反应中NaClO3氧化HCl，根据化合价变化规则，可知NaClO3→ClO2，HCl→Cl2，根据得失电子相等和原子守恒，可得化学方程式：2NaClO3＋4HCl===2ClO2＋Cl2＋2NaCl＋2H2O；实验室中蒸发浓缩溶液在蒸发皿中进行。(6)阴极产生标准状况下112mLH2，转移电子0.01mol，消耗的

－

－

－＋

－

－－－

n(H＋)＝0.01mol，为保持溶液呈电中性，故有相同物质的量的Na＋通过阳离子交换膜移向阴

极。阴极上H2O电离出的H放电，导致H2O的电离平衡向右移动，OH浓度增大，溶液pH增大。

B组(20分钟)

1．古往今来，生活处处有化学。下列有关说法正确的是( ) A．“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”这里用到的实验操作是蒸发

B．“自古书契多编以竹简，其用缣帛者谓之为纸”，这里纸的主要成分为纤维素 C．我国成功实施煤改气工程后，可有效提高空气质量 D．生物柴油与从石油中分馏得来的柴油都属于烃类物质 答案 C

解析 该操作是蒸馏，故A项错误；缣帛为丝织品，主要成分为蛋白质，故B项错误；实施煤改气工程后，提高燃料利用率，有效提高空气质量，故C项正确；生物柴油是含氧衍生物，而柴油为烃，故D项错误。

2．X、Y、Z三种有机物有如图所示的转化关系：

X的分子式为C5H12O，则Z的分子结构最多有(不含立体异构)( ) A．4种B．8种C．12种D．16种 答案 A

＋

－

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解析 由转化关系可知：X是能被氧化成羧酸的醇(C4H9—CH2OH)，有4种；Y是醇X被酸性高锰酸钾溶液氧化得到的羧酸(C4H9—COOH)，也有4种；由于羧酸Y与醇X的碳链结构必须相同，故对应的酯Z的分子结构最多也只有4种。

3．某兴趣小组通过下图所示实验过程探究Na2O2与H2O的反应，下列说法错误的是( )

A．②中的大量气泡是氧气

B．③中溶液变红，说明有NaOH生成 C．④中现象是由于溶液中含有Na2O2造成的 D．⑤中MnO2起催化作用 答案 C

解析 ④中现象是由于溶液中含有H2O2造成的，C项错误。

4．(2019·安庆市高三下学期第二次模拟)化工生产上有广泛用途的轻质碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]是以卤块(主要成分为MgCl2，含Fe、Fe等杂质离子)为原料制备。工艺流程如下：

2＋

3＋

注：氢氧化亚铁沉淀絮状，不易从溶液中除去 下列说法正确的是( )

A．沉淀的成分是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物

B．“…”的操作步骤为：氧化和调节pH等分离和提纯过程

C．“热解”产生的CO2对生成轻质碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]有重要的作用 D．“料液Ⅱ”呈酸性 答案 B

解析 由题给信息可知，氢氧化亚铁为絮状沉淀，不易从溶液中除去，沉淀为Fe(OH)3，A项错误；由以上分析可知，除去铁元素，应进行氧化、调节pH，生成Fe(OH)3沉淀，B项正确；加入碳酸氢铵生成碱式碳酸镁，生成的二氧化碳不参与反应，C项错误；“料液Ⅱ”呈碱性，D项错误。

5．下图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。下列说法正确的是( )

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A．a、b极不能使用同种电极材料 B．工作时，a极的电势低于b极的电势 C．工作一段时间之后，a极区溶液的pH增大

D．b极的电极反应式为：CH3COO＋4H2O－8e===2HCO3＋9H 答案 D

解析 图示分析可知：b电极CH3COO失电子生成HCO3，说明b为原电池的负极，所以a为原电池的正极发生还原反应。a、b可以是同种惰性材料，B和A项错误；b电极CH3COO失电子生成HCO3，电极反应式为：CH3COO＋4H2O－8e===2HCO3＋9H，生成的氢离子通过质子交换膜进入a电极，导致a极区溶液的pH减小，故C项错误，D项正确。

6．W、X、Y、Z是四种短周期非金属元素，原子序数依次增大。X、Y原子核外L电子层的电子数之比为3∶4，X与Z为同主族元素，且X、Y、Z的最外层电子数之和为16，W的简单离子W能与水反应生成单质W2。下列说法正确的是( ) A．单质熔点：Z＞Y

B．W与X形成的化合物中只含有极性键 C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y D．气态氢化物的热稳定性：Z＞X 答案 C

解析 根据X、Y原子核外L电子层的电子数之比为3∶4知，X的L层可以为3或6，即X为B或O，X与Z为同主族元素，若X为B，则Z为Al，为金属元素，不符合题意，故X为O，Z为S；根据X、Y、Z的最外层电子数之和为16，而X(O)、Z(S)的最外层电子数均为6，则Y的最外层电子数为4，故Y为Si。W能与H2O反应生成单质W2，则W为H。S为分子晶体，Si为原子晶体，故单质熔点：S＜Si，A项错误；H与O形成的化合物有H2O、H2O2，H2O2中含有非极性键，B项错误；非金属性：S＞Si，故最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4＞H2SiO3，C项正确；非金属性：S＜O，故气态氢化物的热稳定性：H2S＜H2O，D项错误。

7．常温下，用0.1mol·LNaOH溶液滴定20mL0.1mol·LKHC2O4溶液，滴定时溶液中水电离的c水(H)与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )

＋

－1

－1

－

－

－

－

－

－

＋

－

－

－

－

－

－

＋

A．本实验可选用甲基橙或酚酞作指示剂

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B．P点对应的溶液中：c(K)＞c(HC2O4)＞c(OH)＞c(C2O4)＞c(H) C．Q点和S点对应的溶液中：pH＝7

D．当溶液pH＝4.9时c(HC2O4)＝c(C2O4)，则H2C2O4的第二步电离常数Ka2的数量级为10 答案 D

解析 T点时水的电离程度最大，草酸盐水解，此点溶液呈碱性，应选择酚酞作指示剂，A项错误；P点水电离程度小于纯水的电离程度，说明水的电离受到抑制，即HC2O4的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，即c(H)＞c(OH)，B项错误；在滴定过程中，溶液由酸性逐渐变为中性，再由中性变为碱性，T点之后，继续加入氢氧化钠溶液，碱性增强，故S点呈碱性，C项错误；HCO

－24

2－

c?H＋?c?C2O4?＋－4.9－5

H＋CO，Ka2＝＝c(H)＝1×10＝a×10(a＞1)，－

c?HC2O4?＋

2－24

＋

－

－

－

2－

－5

＋－－2－＋

所以Ka2的数量级为10，D项正确。

8．单过硫酸氢钾复合盐(PMPS)的化学组成为2KHSO5·KHSO4·K2SO4，可用作饮用水消毒剂、养殖业中的供氧剂和烟气的脱硫脱硝剂等。某校设计实验制备PMPS并探究其性质。回答下列问题：

(1)甲组同学制备PMPS溶液的步骤如下：

步骤1：将30%H2O2溶液用冰水冷却后，向其中缓慢滴加浓硫酸，得到H2SO5和H2SO4的混合溶液；

步骤2：加入NaH2PO4作稳定剂，分批加入K2CO3，至溶液pH为2～3时得到无色的PMPS溶液。 ①“步骤1”H2O2溶液需事先用冰水冷却的目的是____________________________ ________________________________________________________________________； 加入浓硫酸发生反应(可逆反应)的化学方程式为____________________________ ________________________________________________________________________。 ②实验室中用pH试纸测定溶液pH的方法是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙组同学取少量PMPS溶液加入试管中，向其中滴入2滴MnSO4溶液，溶液变为紫色，说明氧化性：HSO5______MnO4(填“＞”或“＜”)。

(3)PMPS可用于刻蚀铜，丙组同学在PMPS溶液中加入适量的硫酸并加入铜箔，则发生的主要反应的化学方程式为________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)文献报道添加适量NaClO的PMPS可有效脱除烟气中的NO，某同学设计下列装置进行验证。

－

－

－5

30