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(14分)二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂,被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2
(1)亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂,但在强酸性溶液中会发生歧化反应,产生ClO2气体,离子方程式为_________________________________________________。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是______________________________________。
(2)化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于 饮用水的消毒,其主要原因是___________________________________。
(3)电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。下图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。

①电源负极为_______极(填A或B):
②写出阴极室发生反应依次为:________________________、____________________________;
③控制电解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况,忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分),此时阳极室与阴极室c(H+)之差为______________。

科目 化学   题型 实验题   难度 中等
知识点: 常见气体制备原理及装置选择 探究电解池作用
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实验室用乙醇和浓硫酸反应制备乙烯,化学方程式为:C2H5OHCH2=CH2↑+H2O,接着再用液溴与乙烯反应制备1,2-二溴乙烷。在制备过程中由于部分乙醇与浓硫酸发生氧化还原反应还会产生CO2、SO2 ,并进而与Br2反应生成HBr等酸性气体。某学习小组用上述三种为原料,组装下列仪器(短接口或橡皮管均己略去)来制备1,2-二溴乙烷

(1)如果气体流向从左到右,正确的连接顺序是:
B经A①插入A中,D接入②;A③接接。
(2)温度计水银球的正确位置是
(3)装置D与分流漏斗相比,其主要优点是
(4)装置C的主要作用是,装置F的作用是
(5)在反应管E中进行的主要反应的化学方程式为
(6)装置E烧杯中的泠水和反应管内液溴上的水层作用均是。若将装置F拆除,在E中的主要反应为

工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理①Al4C3与硫酸反应可生成CH4
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式
(2)实验装置(如图所示)

(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为y g,滴定管的读数为amL。
②称取x g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞K2、K3,打开活塞K1,通过分液漏斗加入稀硫酸,与烧瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞K1,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与烧瓶内物质充分反应。
(填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为z g。
(4)数据分析
①AlN的质量分数为
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③Al4C3的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)。

银氨溶液可用于检测CO气体,实验室研究的装置如图:


已知:银氨溶液制备反应为
Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH32]++2H2O。
反应结束后试管C底部有黑色沉淀生成,分离出上层清液和底部黑色固体备用。

(1)甲酸(HCOOH)遇浓硫酸分解生成CO和H2O,该反应体现浓硫酸的(填“强氧化性”或“脱水性”)。
(2)装置A中软管的作用是
(3)为验证上层清液中产物的成分,进行如下实验:
a.测得上层清液pH为10。
b.向上层清液中滴加几滴Ba(OH)2溶液,发现有白色浑浊出现,同时产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
c.取新制的银氨溶液滴加几滴Ba(OH)2溶液,无明显现象。
①实验c的目的是
②根据上述实验现象判断,上层清液中产物成分为(填化学符号)。
(4)设计实验证明黑色固体的成分是Ag:
可供选择的试剂有:浓硫酸、浓硝酸、NaOH溶液、NaCl溶液。
取少量上述黑色固体,用蒸馏水洗净,,说明黑色固体是Ag单质。(补充必要的实验内容及实验现象)
(5)从银氨溶液中回收银的方法是:向银氨溶液中加入过量盐酸,过滤,向沉淀AgCl中加入羟氨(NH2OH),充分反应后可得银,羟氨被氧化为N2
①写出生成AgCl沉淀的离子反应
②若该反应中消耗6.6 g羟氨,理论上可得银的质量为g。

(11分)黄铁矿石的主要成分为FeS2(含少量FeS,假设其他杂质中不含Fe、S元素,且高温下不发生化学变化),是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m1g该黄铁矿石的样品放入如下图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全,得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。

【实验一】测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:

(1)甲装置的作用是___________________;鼓入空气的作用是______________________。
(2)反应结束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是_________________(用化学方程式表示)。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为_______________________(列出表达式即可)。
【实验二】测定铁元素的含量

(4)②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量______________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有_________________。
(6)某同学一共进行了四次滴定实验,实验结果记录如下:

根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)=________________。

(10分)化学是一门以实验为基础的学科,试回答以下问题。

(1)实验室中制取并收集少量氨气,可选用上述____________(填装置序号)装置,氨气应从收集装置的____________(填字母序号)导管进气。
(2)选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体,乙中塑料板上若放置石灰石,戊中盛满稀NaOH溶液,正确的连接顺序为___________________(用接口字母表示),装置乙的作用是____________,丙中产生NO的离子方程式为____________________________。
(3)二氧化氯(C1O2)是一种常用高效消毒剂,某研究小组利用丁装置制备C1O2
①在烧瓶中放入KClO3和草酸(H2C2O4),然后加入足量的稀硫酸,水浴加热。反应生成ClO2、CO2和K2SO4,则该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为_________;
②温度过高时,二氧化氯的水溶液有可能发生爆炸。在反应开始前将烧杯中的水加热到80℃,然后停止加热,并使其保持在60℃~80℃之间,丁装置中缺少的一种必需的玻璃仪器名称是_____________;
③将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中,然后加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成。写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式________________。

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