(14分)二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定，温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30％等均有可能引起爆炸，易与碱液反应生成盐和水。
(1)某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液，其反应的化学方程式为
①在反应开始之前将烧杯中的水加热到80℃，然后停止加热，并使其温度保持在60～80℃之间。控制温度的目的是 ，图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是
②装置A用于溶解产生的二氧化氯气体，其中最好盛放 (填字母)。
| A．20mL 60℃的温水 | B．100mL冰水 |
| C．100mL饱和食盐水 | D．100mL沸水 |
③在烧瓶中加入12.25g KClO3和9g草酸(H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，水浴加热，反应后生成ClO2的质量为
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(
)。饮用水中ClO2、的含量可用连续碘量法进行测定，实验步骤如下：
步骤1：准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中；
步骤2：调节水样的pH至7.0～8.0；
步骤3：加入足量的KI晶体；
步骤4：加入少量指示剂，用一定浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点；
步骤5：再调节溶液的pH≤2.0；
步骤6：继续用相同浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点。
①步骤1中若要量取20.00mL水样，则应选用的仪器是
②步骤1～4的目的是测定水样中ClO2的含量，其反应的化学方程式为:
，则步骤4中加入的指示剂为 ，滴定达到终点时溶液的颜色变化为
③步骤5的目的是使
将溶液中的
还原为
以测定其含量，该反应的离子方程式为：
④若饮用水中的含量超标，可向其中加入适量的
将还原为，则该反应的氧化产物为 (填化学式)
新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如下实验,请你帮助完成：
（1）氯气能使湿润的红色布条褪色。使其褪色的微粒的化学式是______
（2）将氯水在光照上一段时间，溶液颜色逐渐变浅，其有关反应的化学方程式为：
、
（3）平衡常数表明了封闭体系的可逆反应在给定的温度下进行的程度，对于同一个类型的反应，平衡常数越大，表明反应进行的程度
越大。
H2CO3 
＋ H＋ Ka1（H2CO3）=4.45×10—7 
＋H＋ Ka2(HCO3－)=5.61×10－11
HclO H＋＋
Ka(HClO)=2.95×10－8
请依据以上电离平衡常数，请写出将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中所发生反应的离子方程式：
（4）饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。
实验一、定性研究：
① 在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，
有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；
② 过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；
③ 为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；
将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。
请回答：
① 反应后所得的溶液漂白性增强的原因是______ ___________ ____
②依据上述实验可推知：②的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还含有_______ 。
实验二、定量研究：
在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状 碳酸钙和150mL饱和氯水，按如图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液
面，密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加（不考虑HClO的分解）。
请回答：
③写出仪器（1）与仪器（3）的名称
（1） （3）
④为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失，且水槽中仍然为水，请你对装置Ⅲ进行改进，最简单的方法是 。
⑤如何准确读出量筒中气体的体积
a________ _
b 上下移动量筒至量筒内液面与水槽液面相平
c
浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应:C+2H2SO4（浓）
CO2↑＋2H2O＋2SO2↑
Ⅰ、第一小组用下图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的三种产物。 
（1）这些装置的连
接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）：
④ →__________→__________→__________。
（2）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液变化体现了SO2 性，B瓶溶液反应是利用SO2 性。
B瓶溶液的作用是 ，
C瓶溶液的作用是 。
（3）实验时装置②中看到现象是 。
（4）装置③中所加的试剂名称是 ，现象是 。
Ⅱ、另一小组为测得CO2和SO2的质量，并算两者物质的量比，设计下列实验：
将生成气体依次通过X溶液→浓硫酸→碱石灰1→碱石灰2，并设法让气体完全被吸收。
（1）下列试剂中可以充当X的是： （ ）
| A．BaCl2溶液 | B．Ba(OH)2溶液 |
| C．滴加H2O2的BaCl2溶液 | D．滴加H2O2的Ba(OH)2溶液 |
（2）实验结束后，在X溶液中得到的沉淀通过过滤、洗涤、烘干、称重，称得质量为ag。称得碱石灰1在实验前后
增重质量为bg。用a、b表示CO2和SO2的物质的量比 。
某合作小组同学将铜片加入稀硝酸，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
该反应的离子方程式为________________________________________________。
提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是__________。
| A．反应放热导致温度升高 | B．压强增大 |
| C．生成物的催化作用 | D．反应物接触面积增大 |
初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：
| 时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
35 |
50 |
60 |
70 |
80 |
| 温度/℃ |
25 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26.5 |
27 |
27 |
27 |
27 |
结合实验目的和表中数据，你得出的结论是__________________________________。
进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物（含中间产物）可能对反应有催化作用，请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整：
| 实验编号 |
铜片质量/g |
0.1mol·L-1的硝酸体积/mL |
硝酸铜晶体/g |
亚硝酸钠晶体/g |
实验目的 |
| ① |
5 |
20 |
|
|
实验①和②探究_________的影响；实验①和③探究亚硝酸根的影响。 |
| ② |
|
|
0.5 |
|
a是盛有标准状况下的空气(氧气占1/5)和10mL 1.2mol/L硝酸的250 mL烧瓶；b是未充气(实验开始前内部没有气体)放有0.384g铜粉的气球；c是夹紧了的弹簧夹；d中盛有足量的过氧化钠；e是充有二氧化碳的针筒。整套装置已经过气密性检查合格。
(1)将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中，充分反应后发现铜粉有余(设产生的气体不溶解于溶液中
)，则可观察到的现象是 。(2分)
(2)欲提高铜与硝酸反应的速率可采用多种不同的措施。
①若用加入化学试剂法，下列试剂中可以选用的是 。
| A．蒸馏水 | B．无水醋酸钠 |
| C．石墨 | D．少量硝酸银溶液 |
②将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小，反应的化学方程式是4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3或4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ，此时气球是全在烧瓶外还是一部分进入烧瓶 。
③打开弹簧夹，将二氧化碳反推入干燥管内继续振荡，使气体与气体、溶液充分接触，欲使所有的铜粉全溶解，至少需要推入二氧化碳 mL。
④将上述全过程用一个总的化学方程式表示： 。
利用 Y 型管与其它仪器组合可以进行许多实验（固定装置略）。分析并回答下列问题：
（1）实验目的：验证SO2有氧化性。
将胶头滴管中浓硫酸分别滴入 Y型管的两个支管中，在支管交叉处实验现象为__________________________________；
硫化亚铁处加水的目的是____________________________。
（2）实
验目的：探究 SO2与BaCl2反应产生沉淀的条件。二氧化硫通入氯化钡溶液并不产生沉淀，而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则右侧 Y型管中应放置的药品是____________和___________（必要时可以加热），该沉淀的化学式为________________。
（3）实验目的：探究电石气中的成分。
①装置 A中发生的主要化学反应方程式为：___________________________。
② B装置中出现黑色沉淀，C 装置的作用为__________。
③为验
证电石气的主要成分，D中盛放______________。
（4）实验目的：锌铁合金中铁含量的测定
①读取量气管中数据时，若发现水准管中的液面低于量气管中液面，应采取的措施是___________________。
②若称得锌铁合金的质量为 0.117g，量气管中初读数为 1. 00mL，末读数为 45.80mL，则合金中铁的含量为_____%（保留2 位小数，已折算标况）。
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