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    二氧化氯（ClO2）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS2)还原氯酸钠制取二氧化氯，某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO2的水溶液。

    （1）三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4，通入空气，调节恒温器至60℃，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平该方程式：□ClO3－ ＋□FeS2＋□H＋＝□ClO2＋□Fe3＋＋□SO42－＋□H2O
    （2）装置D的作用是                             。
    （3）用上述反应完后的废液(除上述产物外，还有Al3＋、Mg2＋、H＋、Cl－等)可制备摩尔盐，即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。其操作流程如下：

    回答下列问题：
    ①操作Ⅰ的名称为：              。
    ②试剂X是          ，写出发生的主要反应的离子方程式                       。
    ③为测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至Fe2+恰好全部氧化成Fe3+，同时，MnO4＿被还原成Mn2+。测得消耗KMnO4溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为          。（保留4位有效数字）
    （1）15ClO3－ ＋ FeS2＋ 14H＋＝ 15ClO2＋ Fe3＋＋2SO42－＋7H2O （3分）
    （2）检验ClO2是否吸收完全（2分）
    （3）①过滤（2分） ②Fe（2分）； 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋（2分）；③11.76%（3分）

    试题分析：（1）配平时，铁和硫元素是按照1﹕2进行的，总共失去十五摩尔的电子，而氯元素总共得到一摩尔的电子，因此在氯酸根离子前面乘以十五，然后按电荷守恒，和质量守恒来过行配来，就可以得到如下关系式：15ClO3－ ＋ FeS2＋ 14H＋＝ 15ClO2＋ Fe3＋＋2SO42－＋7H2O （3分）
    （2）因为二氧化氯（ClO2）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，其一定具有强烈的氧化性，如若没有被吸收完的话，进入到最后的D瓶中，可以使品红褪色，所以是用来检验ClO2是否吸收完全的（2分）
    （3）第一步，是要用过量的铁将生成的三价铁离子还原为二价，因此①的操作是过滤（2分） ②Fe（2分）； 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋（2分）；
    ③假设铁离子的物质的量为xmol
    MnO4＿ ～ ～ ～    5Fe2+
    1mol                 5mol
    0.01000mol/L×21.00mL×10           x
    解之得：x＝1.05×10－2mol,则铁的质量分数为：
    =11.76%
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是（  ）

    A．a－b－c－d－e－e－f－g－h
    B．a－e－d－c－b－h－i－g
    C．a－d－e－c－b－h－i－g
    D．a－c－b－d－e－h－i－f

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。广泛应用于环境杀菌、消毒等领域。
    Ⅰ.过氧化钙晶体的制备。
    工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下：

    （1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_________________________________。
    （2）沉淀时常用冰水控制温度在10 ℃以下和通入过量的NH3，其可能原因分别是①__________________________；②_____________________________。
    Ⅱ.过氧化钙晶体含量的测定。
    准确称取0.300 0 g产品于锥形瓶中，加入30 mL蒸馏水和10 mL 2.000 mol·L－1 H2SO4，用0.020 0 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复上述操作两次。H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
    滴定终点观察到的现象为_______________________________________。
    （4）根据表中数据，计算产品中CaO2·8H2O的质量分数（写出计算过程）。
    KMnO4标准溶液滴定数据
    滴定次数
    		样品的质量/g
    		KMnO4溶液的体积/mL
    滴定前刻度/mL
    		滴定后刻度/mL
    1
    		0.300 0
    		1.02
    		24.04
    2
    		0.300 0
    		2.00
    		25.03
    3
    		0.300 0
    		0.20
    		23.24
     

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    实验室里可按下图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则R是 （      ）
    A．HCl　　　B．Cl2C．COD．NH3

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    实验室获取氮气有很多种途径，常见的3种方法是：
    方法一：将氨气通入灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜；
    方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末；
    方法三：将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合溶液加热，氮元素全部转化为氮气。
    进行实验时可选择的实验仪器如下图所示（省略夹持装置与加热装置）：

    （1）方法一：制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到，此反应的发生装置最好选用_____________________（选填装置编号）。请写出生石灰在此反应中的两个作用：__________________________________,___________________________________________.
    （2）方法二：为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置_________________
    （选填装置编号）中加入_________________________以除去其它杂质气体。
    （3）方法三：制氮气的化学方程式为：_____________________________________________。
    （4）绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用（最好可再生）原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂与溶剂。在制取氮气的3种方法中，联合使用方法—和方法二与单独使用方法三相比，具有很多优越性，请从绿色化学的角度进行评价：_____________
    ______________________________________________________________________________.
    （5） 1892年，英国科学家瑞利（Rayleigh）发现，采用方法二得到的氮气在相同条件下比方法三得到的氮气密度总是偏大5‰左右。若上述实验设计与操作均无错误，且氮气已完全干燥，
    请解释产生这一现象的原因：_______________________________________________.

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    碳酸钙和硫酸钙都是钙的重要化合物，它们在生产生活中都有着广泛的应用。甲、乙两组同学分别对碳酸钙的制备、硫酸钙的性质进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。    
    （1）甲组使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如下：

    ①溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是                           。
    ②上述流程中，“分离”得产品所包含的实验操作依次为：过滤、         、         。
    ③“滤液A”中除H+离子外，还含有的阳离子是            ；检验该阳离子的实验方法是：取少量滤液A与         在试管中混合、加热充分反应，将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口，观察现象即可。
    （2）乙组对某硫酸钙晶体(xCaS04·yH20)加热分解的有关反应进行探究。他们取6.52g该晶体进行加热，加热过程中，固体质量随时间的变化情况如下图所示。又知t5～t6时间段内固体质量减轻的原因是产生了两种气体，反应的化学方程式为：2CasO42CaO+2S02↑+O2↑。

    ①加热时，该晶体开始发生化学变化的时间是       (填“t1”、“t3”或“t5”)。
    ②t4～t5时间段固体的化学式为                           。
    ③tl～t2时间段固体发生反应的化学方程式为                                    。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    用右图所示装置进行实验，将少量液体甲逐滴加入到固体乙中，试管中试剂为丙，则下表中现象与结论均正确的是

    选项
    		甲
    		乙
    		丙
    		试管中现象
    		结论
    A
    		稀硫酸
    		亚硫酸钠
    		溴水
    		橙色褪去
    		SO2具有漂白性
    B
    		饱和食盐水
    		电石
    		酸性 KMnO4溶液
    		紫色褪去
    		乙炔可发生氧化反应
    C
    		醋酸
    		碳酸钠
    		BaCl2溶液
    		变浑浊
    		醋酸酸性强于碳酸
    D
    		浓氨水
    		生石灰
    		AgNO3溶液
    		无明显现象
    		NH3与 AgNO3溶液不反应
     

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    实验室制下列各组气体，所用气体发生装置相同的是
    A．H2和CO2B．H2和O2C．Cl2和CO2D．Cl2和H2

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：①连接好装置检查气密性；②缓慢加热；③加入MnO2粉末；④由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸；⑤多余的Cl2用NaOH吸收；⑥用向上排空气法收集Cl2，其正确操作顺序是
    A．①②③④⑤⑥B．③④②①⑥⑤
    C．①③④②⑥⑤D．③①④②⑥⑤

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