请回答下列问题：
（1）B 装置的名称是_____，C 装置的作用为_____。
（2）用 H2C2O4 溶液、稀硫酸和 KC1O3 制备 ClO2 的最大优点是_____。 （3）写出装置 D 中除去 Mn2+的离子方程式_____。
（4）ClO2 在处理废水过程中可能会产生副产物亚氯酸盐（ClO2 ）。下列试剂中，可将 ClO2 转化为 Cl 的是_____。（填字母序号）。
a．FeSO4 b．O3 c．KMnO4 d．SO2
（5）在实验室里对该废水样品中 CN﹣含量进行测定：取工业废水Wg于锥形瓶中，加入10mL0.10mol/L 的硫酸溶液，用 0.0200mol/L 的 KMnO4标准溶液进行滴定，当达到终点时共消耗 KMnO4 标准溶液25.00mL。 在此过程中：
①实验中使用棕色滴定管的原因是_____，滴定终点的判断依据是_____。 ②W g 工业废水中 CN﹣的物质的量为_____。
③若盛装工业废水的锥形瓶未润洗，则测定结果将_____（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
【答案】圆底烧瓶 防倒吸 制得ClO2的同时有CO2产生，可稀释ClO2，大大降低爆炸的可能性 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+ ad 防止KMnO4见光分解 锥形瓶中的溶液颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色 0.0005mol 无影响 【解析】 【分析】
（1）B为圆底烧瓶；依据C装置进气管、出气管都较短可知为安全瓶，防止倒吸； （2）反应生成的产物结合ClO2易爆炸，用惰性气体等稀释时，可防止爆炸分析；
（3）二氧化氯具有强的氧化性，能够氧化二价锰离子生成二氧化锰，本身被还原为氯离子； （4）将ClO2 转化为 Cl-，应加入还原剂；
（5）①高锰酸钾不稳定；高锰酸钾与CN-发生氧化还原反应，被还原为无色的二价锰离子，所以当达到滴定终点时：颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；
-+﹣2+②涉及反应为：2MnO4+8H+2CN＝2Mn+2CO2?+N2?+4H2O，结合方程式计算；
③锥形瓶无需润洗。 【详解】
（1）B装置的名称是圆底烧瓶；依据C装置进气管、出气管都较短可知为安全瓶，防止倒吸，故答案为：圆底烧瓶； 防倒吸；
（2）用H2C2O4溶液、稀硫酸和KClO3制备ClO2反应产物为二氧化氯、二氧化碳可稀释ClO2，大大降低爆炸的可能性，
故答案为：制得ClO2的同时有CO2产生，可稀释ClO2，大大降低爆炸的可能性；
（3）二氧化氯具有强的氧化性，能够氧化二价锰离子生成二氧化锰，本身被还原为氯离子，离子方程式：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+，
故答案为：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+；
（4）将ClO2 转化为 Cl-，应加入还原剂，可加入硫酸亚铁或二氧化硫等， 故答案为：ad；
（5）①高锰酸钾不稳定受热易分解，所以应放在棕色瓶中；高锰酸钾与CN-发生氧化还原反应，被还原为无色的二价锰离子，所以当达到滴定终点时：颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色， 故答案为：防止KMnO4见光分解；锥形瓶中的溶液颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；
-+﹣2+②设CN-物质的量为n，则依据方程式2MnO4+8H+2CN＝2Mn+2CO2?+N2?+4H2O可知：
MnO-410.02mol/L?0.025L:CN﹣1
n解得n＝0.0005mol， 故答案为：0.0005mol；
③锥形瓶无需润洗，对测定结果没有影响， 故答案为：无影响。 【点睛】
本题考查物质的制备以及含量的测定，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力，注意把握二氧化氯的制备和性质，能正确书写氧化还原反应方程式，掌握氧化还原滴定法测量物质的浓度，熟悉制备原理，准确把握题干信息是解题关键，题目难度较大。
27．（14分）研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义。
工业上CO2与CH4发生反应I：CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) △H1 在反应过程中还发生反应Ⅱ：H2(g)+CO2(g)＝H2O(g)+CO(g) △H2=+41kJ/mol (l)已知部分化学键的键能数据如下表所示： 化学键 键能（kJ/mol） C—H 413 H—H 436 C=O 803 C?O 1076 则△Hl =____kJ/mol，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是____，该反应工业生产适宜的温度和压强为____（填标号）。
A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压
(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO2和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。
①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是________________________ ②计算923K时反应II的化学平衡常数K=______（计算结果保留小数点后两位）。 ③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是____。 (3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2发生反应
III: CH4+2O2＝CO2+2H2O，掺人O2可消除反应产生的积碳和减小反应器的热负荷（单位时间内维持反应发生所需供给的热量），O2的进气量与反应的热负荷的关系如图所示。
①随着O2进入量的增加，热负荷下降的原因是 ____。
②掺人O2可使CH4的平衡转化率____（填“增大”、“减小”或“不变”。下同），CO2的平衡转化率________ 【答案】+234 △S>0 B CH4和CO2按1:1投料发生反应I时转化率相等，CO2还发生反应II，所以平衡转化率大于CH4 0.39 1200K以上时以反应I为主，二者转化率趋于相等（或1200K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II）（或1200K以上时反应I的平衡常数远大于反应II） 反应III放热，给反应体系提供能量，使热负荷降低 增大 减小 【解析】 【分析】
(l)已知部分化学键的键能，通过反应物的总键能减去生成物的总键能可以计算
△Hl，从焓变和熵变综合判断反应Ⅰ自发反应的原因，从平衡移动角度来判断反应条件； (2)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料,发生反应Ⅰ、II，则
①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因从二者实际参加的反应来讨论；
②从图、及题干中提供的数据结合反应Ⅰ、II，用三段式按定义计算923K时反应II的化学平衡常数K； ③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因还是从实际参加的反应来讨论； (3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2，则发生反应 III: CH4+2O2＝CO2+2H2O；
①按热负荷的定义——单位时间内维持反应发生所需供给的热量以及O2的进气量与反应III放出的热量关系，据此解题；
②发生反应 III: CH4+2O2＝CO2+2H2O，分析甲烷、二氧化碳的物质的量及消耗量，分析CH4的平衡转化率和CO2的平衡转化率受到的影响； 【详解】
(l)已知部分化学键的键能，焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能，则△Hl=4?413kJ/mol+2?803kJ/mol-2?1076kJ/mol-2?436kJ/mol=+234kJ/mol； 答案为：+234；
反应I：CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) △H1=+234kJ/mol，△S>0，因此△S>0是反应Ⅰ自发反应的原因，该反应是吸热、气体分子总数增大的反应，因此，选择高温低压的条件； 答案为：△S>0； B；
(2)①923K时反应Ⅰ中CH4和CO2的平衡转化率是一样的，但是，二氧化碳还参加反应II，因此其平衡转化率大于CH4；
答案为：CH4和CO2按1:1投料发生反应I时转化率相等，CO2还发生反应II，所以平衡转化率大于CH4；②CH4和CO2按1:1投料，70%，设投料时的物质的量浓度为1mol/L，由图知CH4和CO2的转化率为60%、
CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)起始浓度(mol/L)1100 则发生反应I时
转化浓度(mol/L)0.60.61.21.2平衡浓度(mol/L)0.40.41.21.2H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)起始浓度(mol/L)1.20.401.2转化浓度(mol/L)0.10.10.10.1; 发生反应II:
平衡浓度(mol/L)1.10.30.11.3c[H2O(g)]?c[CO(g)]0.1?1.3K???0.39c[H2(g)]?c[CO2(g)]1.1?0.3答案为：0.39；
③反应I中CO2和CH4的平衡转化率相等，1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等则意味着该条件对反应I更有利，以反应I为主；
答案为：1200K以上时以反应I为主，二者转化率趋于相等（或1200K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II）（或1200K以上时反应I的平衡常数远大于反应II）；
(3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2，则发生反应 III: CH4+2O2＝CO2+2H2O，
①反应III是放热反应，给反应体系提供能量，通入氧气越多反应中放出的热量越多，则热负荷值越小； 答案为：反应III放热，给反应体系提供能量，使热负荷降低；
②发生反应 III: CH4+2O2＝CO2+2H2O，促进甲烷消耗，则CH4的平衡转化率增大； 答案为：增大；
发生反应 III: CH4+2O2＝CO2+2H2O不利于反应I，减少了二氧化碳的消耗量，又使二氧化碳浓度增大，因此二氧化碳的平衡转化率下降； 答案为：减小。
28．（14分）从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。
（1）古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是______（填字母序号）。 a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3
（2）硫酸渣的主要化学成分为：SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下（部分操作和条件略）：
考前60天全真模拟训练理综化学(二)解析版
