1、填空题 亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂.已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2?3H2O,②ClO2的沸点为283K,纯ClO2易分解爆炸,③HClO2在25℃时的电离程度与硫酸的第二步电离程度相当,可视为强酸.如图是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

(1)C1O2发生器中所发生反应的离子方程式为______,发生器中鼓入空气的作用可能是______(选填序号).
A.将SO2氧化成SO3增强酸性? B.稀释C1O2以防止爆炸? C.将NaClO3氧化成C1O2
(2)在该实验中用质量浓度来表示NaOH溶液的组成,若实验时需要450mLl60g/L的NaOH溶液,则在精确配制时,需要称取NaOH的质量是______g,所使用的仪器除托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须有______.
(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量所需要的试剂是______.
(4)在吸收塔中,可代替H2O2的试剂是______?(填序号).
A.Na2O2 B.Na2S? C.FeCl2 D.KMnO4
(5)从滤液中得到NaClO2?3H2O晶体的实验操作依次是______(填操作名称)
参考答案:(1)由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2,二氧化硫具有还原性,将ClO3-还原为C1O2,自身被氧化为SO42-,反应离子方程式为2SO2+ClO3-=C1O2+2SO42-;
由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2,以防止爆炸,故选B;
故答案为:2SO2+ClO3-=C1O2+2SO42-;B;
(2)应选择500mL容量瓶,浓度g/L表示1L溶液中所含溶质质量的多少,配制500mLl60g/L的NaOH溶液需要氢氧化钠的质量为0.5L×l60g/L=80.0g;
配制氢氧化钠溶液需要仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,故还需要的仪器为:500ml容量瓶、胶头滴管、药匙;
故答案为:80.0;500ml容量瓶、胶头滴管、药匙;
(3)NaOH过量则溶液呈碱性,取少许溶液加入酚酞,溶液若呈红色,说明NaOH过量;
故答案为:酚酞;
(4)还原性要适中.还原性太强,会将ClO2还原为更低价态产物,影响NaClO2生产;方便后续分离提纯,加入试剂不能干扰后续生产.Na2O2溶于水相当于H2O2.Na2S、FeCl2还原性较强,生成物与NaClO2分离比较困难;
故选A;
(5)从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体.得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体.
故答案为:加热浓缩、冷却结晶、过滤.
本题解析:
本题难度:简单
2、实验题 (14分)碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:配制0.5 mol·L-1MgSO4溶液和0.5 mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL三口烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50 ℃。
步骤3:将250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1 min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1 h后,过滤、洗涤。
步骤5:在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
回答下列问题:
步骤3中加氨水后的离子方程式?。
(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5 h,反应后期将温度升到30 ℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。


①图中气球的作用是?。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是?。
③用已知浓度的盐酸滴定烧杯中的溶液时应选用?为指示剂,若盛放盐酸的滴定管在滴定前有气泡未排尽,滴定后无气泡(其他操作均正确),则所测CO2的量会?(填“偏大”“偏小”“无影响”)
④设3次实验测得每1.000 g碳酸镁晶须与稀硫酸反应产生的CO2平均值为a mol,则n值为?(用含a的表达式表示)。
(3)称取100 g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。则该条件下合成的晶须中,n=?(选填1、2、3、4、5)。
参考答案:(1) NH3·H2O+Mg2++HCO
===MgCO3↓+NH
+H2O
(2)①暂时储存CO2,有利于CO2被NaOH溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定
②使溶解在水中的CO2逸出,便于吸收?③甲基橙,偏大?④(1-84a)/18a?(3)1
本题解析:(1)氨水是弱碱,与碳酸氢镁反应的离子方程式为NH3·H2O+Mg2++HCO
===MgCO3↓+NH
+H2O。
(2)①装置中气球可以暂时储存CO2,有利于CO2被NaOH溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定。②反应后期将温度升到30℃,使生成的二氧化碳全部逸出后被氢氧化钠溶液吸收,减少测定产生的误差。
③用盐酸滴定时,反应后溶液显酸性,因此应该选择甲基橙作指示剂。若盛放盐酸的滴定管在滴定前有气泡未排尽,滴定后无气泡(其他操作均正确),则导致消耗盐酸溶液的体积增加,从而使所测CO2的量会偏大。
④实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol,依据元素守恒可知,碳酸镁物质的量为amol,根据化学式可知,MgCO3?nH2O中碳酸镁晶体中碳酸镁和结晶水物质的量之比为1:n,得到1:n=a:
;得到n=(1-84a)/18a。
(3)MgCO3?nH2O中n=1~5,分析图象400°C剩余质量为82.3g,为失去结晶水的质量,剩余质量为39.2g是碳酸镁分解失去二氧化碳的质量,得到100g×
=100-82.3,n=1。
本题难度:一般
3、实验题 (8分)某研究性学习小组的同学在实验室对Cl2使有色物质褪色的机理进行了探究。
甲同学设计了如下图所示的实验装置并进行实验:

(1)甲同学实验后并没有得到预期的实验现象,请你帮助他分析实验失败的原因?
?
(2)甲同学在实验失败后对设计的实验装置进行了改进,并重新进行了实验,结果得到了预期的实验现象。你认为他预期的实验现象是?,由此得出Cl2使有色物质褪色的机理是?
?;
(3)乙同学认为甲设计的实验装置即使改进后还缺少一装置。缺少的装置中发生的离子反应方程式为?
参考答案:

本题解析:略
本题难度:简单
4、简答题 某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。
?
(1)A中制取Cl2的离子方程式?.
(2)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和?;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和?。
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
?(3)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为?。
参考答案:(1)2Cl- + 4H+ + MnO2
Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;
(2)①NaCl;NaCl和Na2CO3;
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中.
无明显现象
步骤2:向A试管中滴加BaCl2溶液
a.若无明显现象,证明固体中不含Na2CO3
b.若溶液变浑浊,证明固体中含Na2CO3
步骤3:向B试管中滴加过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液
若溶液变浑浊,结合步骤2中无明显现象,则假设1成立,结合步骤2中溶液变浑浊,则假设2成立.
(3)2Cl2+H2O+2Na2CO3═2NaHCO3+2NaCl+Cl2O
本题解析:(1)A中制取Cl2的离子方程式为2Cl- + 4H+ + MnO2
Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;
(2)①假设一、根据氧化还原反应理论,D中含Cl2O,氯元素为+1价;C中只含1种氯盐,则该氯盐中的氯元素的化合价应为-1价,所以另一种成分是氯化钠;假设二、除碳酸氢钠、氯化钠外第三种物质就是剩余的碳酸钠;
②根据2个假设所做的实验,结合假设判断步骤2中向A试管中滴加适量BaCl2溶液,目的是检验产物中是否有Na2CO3,a.若无明显现象,证明固体中不含Na2CO3;b.若溶液变浑浊,证明固体中含Na2CO3;步骤3应是检验氯离子,应向B试管中滴加过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,若溶液变浑浊,证明固体中含有NaCl;回答该小题时要结合最后的结论,a应为证明固体中不含Na2CO3,b应为证明固体中含Na2CO3,不能颠倒;
(3)C中有0.1mol Cl2参加反应.装置C中通入一定量的氯气后,D中只有Cl2O一种气体,若假设一成立,反应为Cl2+Na2CO3→NaHCO3+NaCl+Cl2O,根据得失电子守恒配平即可。
本题难度:一般
5、简答题 如图实验装置用于验证某些物质的性质.在试管A中装入足量的固体NaHCO3,D为固定蚊香的硬纸片.试回答下列问题:
(1)在A试管内发生反应的化学方程式是______.
(2)B装置的作用是______.
(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为______.
(4)双球干燥管内观察到的实验现象是______;上述实验现象说明:______.
(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则双球干燥管内观察到的实验现象是:______.
参考答案:(1)依据装置分析判断是加热碳酸氢钠固体的反应生成碳酸钠和二氧化碳水;
反应的化学方程式为:2NaHCO3?△?.?Na2CO3+H2O+CO2↑;故答案为:2NaHCO3?△?.?Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)B中盛的是浓硫酸起到吸收水蒸气干燥二氧化碳气体;故答案为:吸收气体中的水蒸气(干燥CO2)
(3)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气;反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2;
故答案为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2;
(4)过氧化钠是淡黄色固体,随反应进行变为白色固体碳酸钠,反应生成氧气具有助燃性,蚊香燃烧更剧烈;
故答案为:淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末,点燃的蚊香燃烧更加剧烈;
(5)氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,无氧气生成,在二氧化碳环境,蚊香逐渐熄灭;
故答案为:点燃的蚊香逐渐熄灭;
本题解析:
本题难度:一般