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题目
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二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料来制备ClO2,其流程如下:

(1)写出电解时发生反应的化学方程式:                           
(2)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是       。(填字母)
A.饱和食盐水B.碱石灰C.浓硫酸D.水
(3)测定ClO2(如图)的过程如下:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收;将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。

①装置中玻璃液封管的作用是                                          
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式                 
③滴定终点的现象是:                                                   
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)=                  。(用含c、V的代数式表示)(已知:ClO2的相对分子质量为67.5)
(4)设计实验来确定溶液X的成分,请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤
实验现象
实验结论

 
溶液X中含有Na+

 
溶液X中含有Cl
 
答案
(16分)
(1)NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3(2分,配平、条件、状态不全扣1分)   
(2)C(1分)
(3)①吸收残余的二氧化氯气体;使锥形瓶内外压强相等(各1分,共2分)
②2ClO2+10I+8H+=4H2O+5I2+2Cl(2分,配平错扣1分)
③最后一滴滴下时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原(2分)
④1.35cV×10—2g(2分,单位无写扣1分)
(4)
实验步骤
实验现象
实验结论
①用铁丝蘸取溶液X,在酒精灯火焰上灼烧(1分)
火焰呈黄色(1分)
溶液X中含有Na+
②取少量溶液X,加入足量稀HNO­­­­­­­­3­­(1分),再滴加少量
AgNO3溶液(1分)
出现白色沉淀(1分)
溶液X中含有Cl

解析

试题分析:(1)观察生产流程图可得,电解步骤的反应物是NH4Cl、HCl,生成物是NCl3、H2,根据化合价升降法、原子守恒可得:NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑;(2)氨气易溶于水,二氧化氯也易溶于水,则饱和食盐水不仅能除去氨气,也能除去二氧化氯,故AD均错;碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙,氨气与氢氧化钠和氧化钙均不反应,但是二氧化氯与碱石灰能反应,故B错;氨气与浓硫酸能反应,生成硫酸铵或硫酸氢铵,而二氧化氯不能与浓硫酸反应,故C正确;(3)①二氧化氯具有强氧化性,可以将KI氧化为I2,玻璃液封管可以吸收残余的二氧化氯气体、使锥形瓶内外压强相等,因为二氧化氯易溶于水,平衡锥形瓶内气压才能使二氧化氯气体顺利通入;②由于二氧化氯、氯气都能将KI氧化为I2,自身被还原为氯离子,根据化合价升降法、电荷、原子守恒原理可得,2ClO2+10I+8H+=2Cl+5I2+4H2O;③滴定前锥形瓶的溶液中含有I2和淀粉,淀粉遇碘单质变蓝,当最后一滴滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复为蓝色,即达到滴定终点;④先由c•V=n求得硫代硫酸钠或硫代硫酸根离子的物质的量为c×V×10—3mol,再由I2+2S2O32=2I+S4O62中I2与S2O32的物质的量之比等于系数之比可求I2的物质的量为c×V×10—3mol×1/2,然后由2ClO2+10I+8H+=2Cl+5I2+4H2O中ClO2与I2的物质的量之比等于系数之比可求ClO2的物质的量为c×V×10—3mol×1/2×2/5,最后由nM=m可求二氧化氯的质量为c×V×10—3mol×1/2×2/5×67.5g/mol=1.35cV×10—2g;(4)NaClO2与NCl3、H2O发生反应,根据化合价升降法、原子守恒配平可得,6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+X,根据钠、氯、氢原子个数守恒可得X为3NaCl、3NaOH;检验X溶液含有钠离子时,用铁丝蘸取溶液X,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色;检验X溶液含有氯离子时,必须先排除氢氧根离子对氯离子检验的干扰,即取少量溶液X,加入足量稀HNO­­­­­­­­3­­,再滴加少量AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明X溶液中含有Cl
核心考点
试题【二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料来制】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
从海带中提取碘的实验过程中,下列正确的操作是
                
A.海带灼烧成灰B.过滤含I溶液C.放出碘的苯溶液D.分离碘并回收苯

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钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:

已知:① Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7
② Ba(NO3)2在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小
③ KSP(BaSO4)=1.1×1010,KSP (BaCO3)=5.1×109
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式说明提纯原理:                                  
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为:
                                                                    
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为       
A.BaCl2B.BaCO3C.Ba(NO3)2D.Ba(OH)2
(4)废渣2为                    
(5)操作III为                                 
(6)过滤3后的母液应循环到容器         中。(填“a”、“b”或“c”)
(7)称取w克晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m克,则该Ba(NO3)2的纯度为             (相对分子质量:Ba(NO3)2为261,BaSO4为233)。
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适宜用分液漏斗进行分离的一组混合物是(  )
A.乙酸和乙醇B.水和氯化钠C.水和花生油D.四氯化碳和碘

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下列物质能用于萃取溴水中的溴的是
A.直馏汽油B.裂化汽油C.酒精D.己烷

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NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO+Cl+2H+ = Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。
(1)此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质。写出化学反应方程式                                                                 
(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。

限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L1 KI-淀粉溶液、1.0 mol·L1NaOH、澄清石灰水、饱和NaCl溶液
请完成下列实验方案。
   所加试剂
           预期现象和结论
试管A中加足量①          
试管B中加1%品红溶液;
试管C中加②              
若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色,C中溶液变浑浊。则消毒液部分变质;
                          则消毒液未变质;
                        则消毒液完全变质。
 
(3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。实验步骤如下:
①量取 25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L1 Na2SO3溶液b mL;
②滴定分析。将c mol·L1的酸性KMnO4溶液装入           (填酸式或碱式)滴定管中;KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不退时,停止滴定,记录数据。重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v mL;
滴定过程中涉及的反应有:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4
2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
③计算。消毒液中NaClO的浓度为        mol·L1(用含a、b、c、v的代数式表示)。
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