ClO2又稱百毒凈，可用于水的消毒和紙張、紡織品的漂白。用如圖所示裝置（夾持裝置和加熱裝置省略）制備ClO2，并探究ClO2的某些性質(zhì)。
已知：①濃硫酸能與硫酸鈉反應(yīng)，產(chǎn)物為硫酸氫鈉。
②飽和NaClO2溶液隨溫度變化情況如圖：
回答下列問題：
（1）寫出裝置A制備ClO2，同時生成高氯酸（HClO4）的化學(xué)方程式：3NaClO3+3H2SO4（濃）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O3NaClO3+3H2SO4（濃）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O。
（2）關(guān)閉止水夾②，打開止水夾①③，通入一段時間空氣，裝置C中生成NaClO2，離子方程式為 2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O22ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2。若關(guān)閉止水夾③，打開止水夾②，B中可觀察到的現(xiàn)象為 紅布條褪色紅布條褪色。
（3）從裝置C反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體，需控溫在范圍內(nèi)進行減壓蒸發(fā)結(jié)晶，采用減壓蒸發(fā)的原因是 減壓可降低沸點，較低溫度下蒸發(fā)，避免晶體高溫分解減壓可降低沸點，較低溫度下蒸發(fā)，避免晶體高溫分解。
（4）下列說法不正確的是 BB（填字母）。
A．通入的空氣可將A中產(chǎn)生的ClO2全部驅(qū)趕到C中
B．ClO2處理飲用水時殘留的ClO2-可用FeSO4除去，反應(yīng)的離子方程式為ClO2-+2Fe2++4H+═2Fe3++Cl-+2H2O
C．工業(yè)上將ClO2氣體制成NaClO2固體，其主要目的是便于貯存和運輸
D．用Cl2和NaClO2制備ClO2，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2：1
（5）城市飲用水處理新技術(shù)用NaClO2、高鐵酸鈉替代Cl2。如果以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率，那么NaClO2、Na2FeO4、Cl2的消毒效率由大到小的順序是 NaClO2、Cl2、Na2FeO4NaClO2、Cl2、Na2FeO4。
【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】3NaClO3+3H2SO4（濃）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2；紅布條褪色；減壓可降低沸點，較低溫度下蒸發(fā)，避免晶體高溫分解；B；NaClO2、Cl2、Na2FeO4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：17引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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