1、简答题 用二氧化氯(ClO2)、铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166g?mol-1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术.ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+.
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是______>______>______.
(2)Na2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体,其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为______.
(3)工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O.
①写出第二步反应的离子方程式______.
②工业生产时需在反应物中加少量Cl-,其作用是______.
③生产中会发生副反应ClO3-+Cl-+H+-Cl2↑+H2O(未配平),若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为
,则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为______.
(4)已知二氧化氯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.ClO2也可以看做是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐.工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得.某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2,其中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的凝集装置,C为尾气吸收装置.请问:

①A部分还应添加温度控制(如水浴加热)装置,B部分还应补充什么装置______;
②C中应装的试剂为______.C中发生反应的化学方程式为:______.
参考答案:(1)以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,设质量均为m,ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率分别为m67.5×5、m166×3、m71×2×1,所以由大到小的顺序为ClO2>Cl2>Na2FeO4,故答案为:ClO2;Cl2;Na2FeO4;
(2)高铁酸根离子具有强氧化性,所以能杀菌消毒,高铁酸根离子和水反应生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性是,所以能净水,反应方程式为:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,
故答案为:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑;
(3)①由题中给出的反应物和生成物写出总的离子方程式再叠减第一步的离子方程式得出第二步的离子方程式为CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl-+CO2+6H+,
故答案为:CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl-+CO2+6H+;
②通过分析离子方程式得出,Cl-没有参加反应,作为催化剂,故答案为:催化剂;
③工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,(一般用硫酸酸化)涉及反应的化学方程式为①CH3OH+6NaClO3+3H2SO4→6ClO2+CO2+3Na2SO4+5H2O,生产中会发生副反应②ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O,生成气体为ClO2、CO2和Cl2,若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为373,由①可知,如ClO2为60mol,则CO2为10mol,Cl2为3mol,则需要10molCH3OH,(60+1)molNaClO3,则二者体积之比为10:61=1:6.1,
故答案为:1:6.1;
(4)①二氧化氯的沸点低,B为ClO2的凝集装置,B装置应补充(冰水)冷凝装置,故答案为:(冰水)冷凝;
②C为尾气吸收装置,可选择NaOH溶液来吸收尾气,发生氧化还原反应为2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O,
故答案为:NaOH溶液;2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 实验室用稀硝酸与Cu反应来制备NO气体,如果采用图(Ⅰ)装置,由于烧瓶内的空气不易排出,生成的NO很快被氧化成红棕色的NO2,不易观察到有无色的NO生成。即使可用排水法收集到无色的NO,也无说服力,学生会认为NO是由NO2与H2O反应生成的。有人设计了图(Ⅱ)装置,用来做该实验可以达到满意的效果。

(1)将有关操作补充完全:
①将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到_______________________为止。
②关闭活塞,用酒精灯在____________加热,当___________时,立即撤去酒精灯。
(
2)回答下列问题:
①该反应为_________反应。(“吸热”、“放热”)
②反应在什么情况下可以自动停止?可以在何处观察到无色的NO气体?
______________________________________________________________________;
③如果再将活塞慢慢打开,可立即观察到哪些明显现象?
_______________________________________________________________________;
④如果需要再获得NO与已生成的NO2形成鲜明对照的实验效果,应_________(填操作)。
参考答案:(1)①液面接触分液漏斗活塞下沿?(1分)
②U型管的短管一侧(或者答“U型管的左管”);铜丝圈有气泡产生(2分,各1分)
(2)回答下列问题:
①放热(1分)
②铜丝圈与稀HNO3脱离后立即停止(2分);U型管短管内(铜丝圈周围)可以观察到无色的NO气体 (1分)
③U型管的长管中的稀HNO3又回落到短管内,分液漏斗中有红棕色出现(2分)
④关闭分液漏斗活塞并适当加热(1分)
本题解析:略
本题难度:简单
3、实验题 (10分)实验室需要0.10 mol/L NaOH溶液475mL和0.40 mol/L。硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:

(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是?(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是?(填仪器名称)。
(2)人们常将配制过程简述为以下各步骤:
A.冷却
B.称量
C.洗涤
D.定容 E.溶解 F.摇匀。 G.移液