福建省2020届高三化学综合实验题—氧化还原滴定—碘量法

氧化还原滴定法——碘量法
一、概述
氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的容量分析方法。

它以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质；或者间接滴定一些本身并没有氧化还原性，但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。

氧化还原滴定法根据使用的标准溶液不同可分为高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、溴酸钾法等。

最常用的也就是高锰酸钾法和碘量法。

下面，介绍一下碘量法！
（一）原理和条件
碘量法是利用2I 的氧化性的-I 的还原性进行滴定的分析方法。

其化学方程式是：--=+I e I 222。

2
I 是较弱的氧化剂，-I 是中等强度的还原剂。

碘量法可分为直接碘量法和间接碘量法。

直接碘量法是利用2I 的氧化性直接测定（滴定）还原性较强的的物质，又叫碘滴定法。

应在酸性、中性或弱碱性溶液中进行。

9>PH 时则会发生如下发反应：O H I IO OH I 2323563++=+--
-。

直接碘量法可用淀粉指示剂指示终点，终点时溶液呈蓝色。

由于2I 的氧化能力不强，所以只能滴定较强的还原剂，因此用于直接滴定的物质不多，有--+--332322232AsO O S Sn SO S 、、、、等。

如可用2I 标准溶液滴定32SO H ,4222322SO H HI O H I SO H +=++。

间接碘量法是利用-
I 的还原性间接测定氧化物质含量的方法。

测定时先将氧化物质，与过量的KI 反应析出定量的2I ，然后可用322O S Na 标准溶液滴定析出的2I ，通过322O S Na 消耗量，计算氧化剂的含量这种方法称为间接碘量法。

间接碘量法也有滴定条件：1、增加溶液的酸度；2、加入过量的KI ；3、近终点时加入淀粉；4、室温及避光条件下滴定。

间接碘量法也可用淀粉指示剂指示终点，根据蓝色消失确定滴定终点。

（二）碘量法应用（维生素C 含量测定）
维生素C 分子中含有烯二醇基，易被2I 氧化成二酮基，反应式如下:HI O H C I O H C HA 2666c 2286+→+。

测定时加入c HA 使溶液成弱酸性，减少维生素C 的副反应，且不影响滴定速度。

第一步是配置205.0I L mol -⋅标准溶液；第二步是标定2I 溶液浓度，可用已标定好的 322O S Na 标准溶液来标定2I 溶液浓度：)
(2)()a ()(23223222I V O S Na V O S N C I C ⨯=
；第三步是维生素C 含量的测定并计算出维C 含量。

福建省2020届高三化学综合实验题
氧化还原滴定—碘量法习题
1. 亚氯酸钠(NaClO 2)和ClO 2都是重要的漂白剂。

通常情况下,ClO 2是一种具有强氧化性的黄
色气体,常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。

ClO 2易发生爆炸,在生产、使用时可用其他气体进行稀释。

ClO 2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。

(1)草酸(H 2C 2O 4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠,可较安全地生成ClO 2,反应的离子方程式为________________。

(2)自来水用ClO 2处理后,有少量ClO 2残留在水中,可用碘量法作如下检测(已知ClO 2存在于pH 为4~6的溶液中,ClO 2-存在于中性溶液中):
①取0.50 L 水样,加入一定量的碘化钾,用氢氧化钠溶液调至中性,再加入淀粉溶液,溶液变蓝。

写出ClO 2与碘化钾反应的化学方程式:_____________。

②已知:2Na 2S 2O 3+I 2= Na 2S 4O 6+2NaI,向①所得溶液中滴加5.00×
10-4 mol·L -1的Na 2S 2O 3溶液至恰好反应,消耗Na 2S 2O 3溶液20.00 mL,判断达到滴定终点的方法是________________,该水样中ClO 2的浓度是___mg/L 。

(3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO 2)。

①装置A中产生的ClO2气体,在装置C中反应生成NaClO2,写出生成NaClO2的化学方程
式:___________。

将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。

②装置B的作用是______________。

③某同学认为上述装置并不完整,请在图中画出需补充的装置图。

2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)，又名大苏打、海波，主要用于照相业作定影剂、作鞣革时重铬酸
盐的还原剂，易溶于水，遇酸易分解。

其工艺制备流程如下：
某化学兴趣小组同学模拟该流程设计了如下实验装置：
回答下列问题：
(1)写出I装置中的化学反应方程式______________，若要停止I中的化学反应，除停止加
热外，还要采取的操作是________________________。

(2)加热I，使反应完全，发现浸入液面下的铜丝变黑，甲同学认为黑色生成物可能含有以
下物质中的一种或多种：①Cu2O；②CuO；③CuS。

乙同学提出假设①一定不成立，乙同学的依据是___________________。

他做了如下实验来验证黑色物质的组成：
基于上述假设分析，黑色物质的组成为_____________(填化学式)。

(3)II中发生反应的化学方程式为_____________________，实验中通入的SO2不能过量，
可能的原因是___________________。

(4)为检验制得的硫代硫酸钠产品的纯度，该小组称取5.0g产品配成250mL硫代硫酸钠溶
液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：向锥形瓶中加入25.00mL 0.01mol·L－1的KIO3溶液，再加入过量的KI溶液并酸化，发生反应的离子方程式为_________________，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配的Na2S2O3溶液滴定，发生反应I2 + 2S2O32－=2I－+ S4O62－，当达到滴定终点时，消耗Na2S2O3溶液20.00mL，则该产品的纯度是___________(保留3个有效数字)。

(5)丙同学提出上述实验装置的设计存在不足，提出改进建议___________。

3.（一）碱式硫酸铁Fe(OH)SO4]可用做净水剂、媒染剂等。

工业上利用废铁屑（含少量氧
化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的部分工艺如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
（1）反应Ⅰ中氧化还原反应的离子方程式__________________ 、___________________。

（2）反应Ⅱ中加入NaHCO3调节体系的pH在_____________范围内。

（3）反应Ⅲ中生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式是
_____________________。

（4）若反应Ⅲ中通入O2可减少NaNO2的用量，当消耗1molO2可节约n(NaNO2)=_____mol。

（二）自来水厂用ClO2处理后的水中, 要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg/L之间。

碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
Ⅰ．取一定体积的水样用氢氧化钠溶液调至中性, 然后加入一定量的碘化钾, 并加入淀粉溶液, 溶液变蓝。

Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液。

(已知: 2S2O32- +I2 =S4O62- +2I - )
Ⅲ．重复上述操作2~3次。

操作时, 不同pH环境中粒子种类如图所示:
请回答:
①操作Ⅰ中反应的离子方程式是 ;
②确定操作Ⅱ恰好完全反应的现象是 ;
③若水样的体积为1.0 L, 在操作Ⅱ时消耗了1.0×10 -3 mol/L的溶液10 mL, 则水
样中ClO2的浓度是 mg/L。

4.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂
(1)以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微酸性NaCl溶液；③ClO2
的制取。

工艺流程如图：
①粗盐水中含有Ca2＋、Mg2＋、等杂质。

除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂
X，X是______________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。

经检测发现滤液中仍含有一定量的，其原因是
_________________。

[已知：K sp(BaSO4)＝1.1×10－10；K sp(BaCO3)＝5.1×10－9]
②上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。

电解时
生成的气体B是___________；反应Ⅲ的化学方程式为_________________。

(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20.00 mL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：2ClO2＋2KI
＝2KClO2＋I2，2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI，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I－将溶液中的还原为Cl－以测定其含量，该反应的离子方程式
为______________________。

(3)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。

若要除去超标的亚氯酸盐，下列
物质最适宜的是________________(填标号)
a．明矾b．碘化钾c．盐酸 d．硫酸亚铁
5.某化学兴趣小组模拟工业生产无水FeCl3。

利用如图所示装置向500－600℃的铁屑中通入
Cl2生产无水FeCl3。

已知：FeCl3固体呈黑棕色、易潮解、易升华。

回答下列问题：
（1）写出用KMnO4和浓盐酸在装置A中制备Cl2的离子方程式：________。

（2）装置B中加入的试剂是________，装置C中玻璃丝的作用是________，E中为碱液，其作用是________。

（3）有同学认为气体通入装置C前应先除去其中含有的HCl，否则会影响所得FeCl3的纯度，对此你的观点是________。

（4）已知FeCl3·6H2O晶体在水中的溶解度如下：
则从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、________、________、过滤、洗涤、干燥。

（5）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取2.300g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶中,用蒸馏水定容;取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入某一指示剂并用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定,消耗12.50mL标准液。

已知:
①写出加入稍过量的KI溶液发生反应的离子方程式：________。

②样品中氯化铁的质量分数为________（保留一位小数）。

6.Na2S2O4（保险粉）广泛用于纺织工业的还原性染色、织物的漂白等，它既具有强还原性，
又具有强氧化性。

回答下列问题：
（1）Ventron公司研发了现场制取保险粉的方法，发生的主要反应为NaBH4＋8NaHSO3＝NaBO2＋4Na2S2O4＋6H2O。

该反应属于________（填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。

（2）德国BASF等企业曾用氯碱工业得到的钠汞剂生产保险粉，其反应原理如下：2Na[Hg]＋2Na2SO3＋2H2O＝4NaOH＋Na2S2O4＋2Hg。

该方法得到的产品中会含有较多Cl－，从环境保护等角度考虑，另一缺点是________。

（3）甲酸钠（HCOONa）法生产保险粉的主要工艺流程如下：
①用甲醇作溶剂的原因除SO2、HCOONa均易溶于甲醇外，还有________。

②“反应釜”中发生反应的化学方程式为________。

③测定产品中Na2S2O4质量分数的主要步骤如下：
称取ag样品，将其加入盛有一定体积的甲醛（HCHO）的烧杯中（Na2S2O4＋2HCHO＋H2O＝NaHSO3·CH2O＋NaHSO2·CH2O），溶解后转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度线。

准确移取25.00mL溶液于锥形瓶中，酸化后加入淀粉指示剂并用cmol·L－1的碘标准液滴定（此时只发生反应：NaHSO2·CH2O＋2I2＋2H2O＝NaHSO4＋HCHO＋4HI），滴
定终点时消耗VmL碘标准溶液。

滴定终点的判断依据是_________。

样品中Na2S2O4的质量分数为________（列出计算表达式即可）。

7.水合肼（N2H4·H2O）又名水合联氨，无色透明，是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，
它是一种重要的化工试剂。

利用尿素法生产水合肼的原理为：CO（NH2）2＋2NaOH＋NaClO＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl。

实验一：制备NaClO溶液。

（实验装置如图1所示）
（1）配制30％NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有________（填标号）。

A．玻璃棒
B．烧杯
C．烧瓶
D．容量瓶
E．胶头滴管
（2）锥形瓶中发生反应的离子方程式是________________。

实验二：制取水合肼。

（实验装置如图2所示）
（3）①仪器A的名称为________________。

②反应过程中需控制反应温度，同时将分液漏斗中溶液缓慢滴入A中。

如果滴速过快则
会导致产品产率降低，同时产生大量氮气，写出该过程的化学方程式：________________，故分液漏斗中的溶液是________（填标号）。

A．CO（NH2）2溶液
B．NaOH和NaClO溶液
③充分反应后，加热蒸馏A内的溶液，收集108～114℃馏分，即可得到水合肼的粗产品。

实验三：测定馏分中水合肼含量。

（4）称取馏分5.0g，加入适量NaHCO3固体，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.10mol·L－1的I2溶液滴定。

滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。

（已知：N2H4·H2O＋2I2＝N2↑＋4HI＋H2O）
①滴定时，碘的标准溶液盛放在________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，本实验
滴定终点的现象为________________。

②实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00mL，馏分中水合肼（N2H4·H2O）的质量分数为
________。

8.消毒剂在生产、生活中有重要的作用，常见的含氯消毒剂有NaClO2、NaClO、ClO2和Cl2．回
答下列问题：
（1）NaClO2所含的化学键类型有______、______。

（2）消毒剂投入水中，一段时间后与氨结合得到一种结合性氯胺（NH2C1）。

NH2C1在中性或酸性条件下也是一种强杀菌消毒剂，常用于城市自来水消毒。

其理由是______（用化学方程式表示）。

（3）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。

上述四种含氯消毒剂中消毒能力最强的是______。

（4）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8mg•L-1之间。

用碘量法检测ClO2处理后的自来水中ClO2浓度的实验步骤如下：
步骤I．取一定体积的水样，加入足量碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液。

步骤Ⅱ．用Na2S2O3溶液滴定步骤I中所得的溶液。

已知：a．操作时，不同pH环境中粒子种类如下表所示。

b.2S2O3+I2=S4O6+2I。

①步骤Ⅱ中反应结束时溶液呈______（填“蓝色”或“无色”）。

②若水样的体积为1.0L，在步骤Ⅱ中消耗10mL1.0×10-3mol•L-l Na2S2O3溶液，则该水样
中c（ClO2）=______mg/L。

9.三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物，是合成其它一些含钴配合
物的原料。

下图是某科研小组以含钴废料（含少量Fe、Al 等杂质）制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程：
回答下列问题：
（1）写出加“适量NaClO3”发生反应的离子方程式______________________
（2）“加Na2CO3调pH 至a”会生成两种沉淀，分别为______（填化学式）。

（3）操作Ⅰ的步骤包括__________ 、冷却结晶、减压过滤。

（4）流程中NH4Cl 除作反应物外，还可防止加氨水时c(OH－) 过大，利用平衡原理分析，原因是____________________
（5）氧化步骤中甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2，乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。

你认为_________（填“甲”或“乙”）同学观点正确，理由是
__________________。

写出该步骤的化学方程式
_____________________________________。

（6）通过碘量法可测定产品中钴的含量。

将[Co(NH3)6]Cl3转化成Co3＋后，加入过量KI 溶液，再用Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂)，反应原理：2Co3＋＋2I－＝2Co2＋＋I2，I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－实验过程中，下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是___________。

a．用久置于空气中的KI 固体配制溶液
b．盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗
c．滴定结束后，发现滴定管内有气泡
d．溶液蓝色褪去，立即读数
10.硫化氢毒性很大，俗称“一口闷”，工业废水中的硫化物在酸性条件下会以硫化氢的形
式逸出。

某课外小组以碘量法测定废水中的硫化物，实验装置如图所示，实验步骤及测定原理如下：
Ⅰ．取样、吹气、固硫
连接装置，打开氮气源，检查装置气密性。

移取一定体积1mol·L－1乙酸锌溶液于两支吸收管中，取200mL水样于反应瓶中，通入氮气一段时间。

移取10mL盐酸于反应瓶中，水浴加热，继续通入氮气。

已知乙酸锌与硫化氢反应生成硫化锌沉淀（硫化氢被完全吸收）。

Ⅱ．滴定
关闭气源，往两个吸收管中各加入0.010mol·L－1的碘标准溶液100mL（过量），再加入盐酸5mL，静置。

加入淀粉指示液，用0.010mol·L－1的硫代硫酸钠标准溶液对两支吸收管中的液体进行滴定。

（已知：）
回答下列问题：
（1）反应瓶中前通氮气是为了排出装置中的空气，反应后通入氮气的目的是________。

（2）水浴加热的温度不能高于85℃，原因是________________________________。

（3）加入碘标准溶液之前，吸收管中发生反应的化学方程式为______________________。

（4）该实验若只使用一个吸收管，会导致测定结果偏________（填“高”或“低”）。

（5）该200mL水样经吹气、固硫后，滴定操作时共消耗160mLNa2S2O3溶液，则废水中硫的含量为__________________mg·L－1。

（6）实验室常用FeS固体与稀硫酸反应制取H2S。

实验室制取H2S时，从反应物与生成物的状态、性质和反应条件分析，下列发生装置中可选用的是_______________（填序号）。

（7）将二氧化氯溶液加入硫化氢溶液中，然后加入少量稀盐酸酸化的氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。

写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式____________________。

11.一种从含碘有机废水（含I－、HCOO－、丙酮及醇类）中回收碘的工艺流程如下：
已知：HCOOH是弱酸，能与水以任意比互溶。

（1）减压蒸馏蒸发低沸点有机物的目的是________。

（2）在电位保护下（指示滴加氧化剂过程中电位的变化）加入氧化剂氧化I－，电位保护的目的是________，NaClO氧化I－的离子方程式为________。

（3）“一次粗碘”还原时，加入Na2SO3的量不宜过量太多，其原因是________。

（4）“二次粗碘”含I2、难挥发性物质及易升华的ICl等，实验室可用图所示装置进行升华提纯，冷却水应从________、（填…a或“b”）口通入，粗碘中需加入少量NaI的目的是________（用化学方程式说明）。

12.焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。

回答下列问题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。

写出该过程的化学方程式_______。

（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH=4.1时，Ⅰ中为_______溶液（写化学式）。

②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是_______。

（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。

阳极的电极反应式为_____。

电解后，_______室的NaHSO3浓度增加。

将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。

在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL 葡萄酒样品，用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。

滴定反应的离子方程式为__________，该样品中Na2S2O5的残留量为____g·L−1（以SO2计）。

13.水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组采用碘量法测定学校周边河水
中的溶解氧。

实验步骤及测定原理如下：
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。

记录大气压及水体温度。

将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O＋I2=2I－＋S4O)。

问题：取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为________ mg·L －1。

答案和解析
1.【答案】(1)H2C2O4+2ClO-+2H+= 2CO2↑+2ClO2↑+2H2O
(2)①2ClO2+2KI= 2KClO2+I2
②当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复蓝色；
1.35 (3)①2NaOH+2ClO2+H2O2= 2NaClO2+2H2O+O2
②防止C中试管中的溶液倒吸到A中
③在装置C后画(或其他合理装置)
【解析】【分析】
本题考查物质的制备及性质实验，难度较大，掌握相关物质的性质是解答的关键。

【解答】
（1）据已知可知草酸可以还原次氯酸根离子，本身被氧化为二氧化碳，故离子方程式为
H2C2O4+2ClO-+2H+= 2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，
故答案为：H2C2O4+2ClO-+2H+= 2CO2↑+2ClO2↑+2H2O；
（2）①从已知可知是二氧化氯将碘离子氧化为碘单质，故化学方程式为
2ClO2+2KI= 2KClO2+I2，
故答案为：2ClO2+2KI= 2KClO2+I2；
②因原先是加入淀粉与碘变蓝色，加入Na2S2O3溶液时碘单质会变为碘离子，故蓝色会褪去，故方法为当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复蓝色，该水样中ClO2的浓度计算为：2ClO2～I2～2S2O32-，则n（ClO2）=n（S2O32-），则0.5L水样中ClO2的浓度是（5×10-4mol/L×20×10-3L×67.5g/mol）×1000/0.5L=1.35mg/L，
故答案为：当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复蓝色；1.35；（3）①A中亚硫酸钠与氯酸钠反应产生二氧化氯，之后在C中形成亚氯酸钠，故化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2= 2NaClO2+2H2O+O2，
故答案为：2NaOH+2ClO2+H2O2= 2NaClO2+2H2O+O2；
②B是为了防止C中试管中的溶液倒吸到A中，
故答案为：防止C中试管中的溶液倒吸到A中；
③因未反应完全的气体是有毒的，故要尾气吸收，故可以用在装置C后画，
故答案为：在装置C后画。

2.【答案】(1) Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O；旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱离；
(2) Cu2O为红色固体；CuS、CuO；
(3) 2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO2；过量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解；
(4) 5I－+ IO3－+ 6H+ == 3I2 + 3H2O；59.3%；
(5) 在I装置前增加一个赶气装置；在I、II之间增加安全瓶(或缓冲瓶)。

【解析】【分析】
本题以制备硫代硫酸钠为载体考查无机工艺流程，较为综合。

解答时，要注意实验装置的用途以及物质的性质。

【解答】
（1）铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，I装置中的反应为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2+2H2O；若要停止I中的化学反应，除停止加热外，还要旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱离；
故答案为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O；旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱离；
（2）乙同学提出假设①一定不成立，是因为Cu2O为红色固体；黑色物质能够部分溶于稀硫酸，生成蓝色溶液，说明含有氧化铜，还有黑色物质不溶，说明还含有CuS，因此黑色物质的组成为CuS、CuO的混合物；
故答案为：Cu2O为红色固体；CuS、CuO；
（4）根据流程图，Na2S、Na2CO3和SO2在II中发生反应生成Na2S2O3，反应的化学方程式为2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 =3Na2S2O3 + CO2；若SO2过量，溶液为酸性，Na2S2O3遇酸易分解；故答案为：2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 = 3Na2S2O3 + CO2；过量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解；
（5）在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol.L-1KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，则可得关系式：
IO3---------------6S2O32-，
1mol 6mol
0.025L×0.01mol.L-1 n(S2O32-)
则n(S2O32-)=0.0015mol，所以250mL硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为
0.0015mol×=0.01875mol，则硫代硫酸钠的质量为0.01875mol×158g/mol=2.96g，则该产品的纯度是％％;
故答案为：5I- + IO3- + 6H+ =3I2 + 3H2O；59.25%；
（6）丙同学提出上述实验装置的设计存在不足，建议在在双球管支管口处增加一个赶气装置，使生成的二氧化硫赶出；在I、II之间增加安全瓶(或缓冲瓶)，以防止倒吸；
故答案为：在I装置前增加一个赶气装置；在I、II之间增加安全瓶(或缓冲瓶)。

3.【答案】（一）
（1）Fe +2H+＝Fe2+ + H2↑；Fe +2 Fe3+＝3Fe2+
（2）4.4～7.5
（3）Fe2+ + NO2- +2H+＝Fe3++ NO ↑+H2O
（4）4
（二）
①2ClO2+2I-=2ClO2-+I2
②锥形瓶溶液由蓝色变为无色，且半分钟不复原③0.675
【解析】【分析】
（一）考查工艺流程、对条件的控制选择、物质的分离提纯等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等。

（二）考查中和滴定原理的应用，可如下分析：
①用氢氧化钠溶液调至中性，由图知，此条件下粒子种类为ClO2，ClO2将加入的碘化钾氧化为I2，自身被还原成ClO2-，根据化合价升降总数相等、原子守恒和电荷守恒来配平；②加入一定量Na2S2O3 溶液，发生反应2S2O32-+I2=S4O62-+2I-，使I2还原为I-；③由图示表明，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2与淀粉结合再次出现蓝色，根据化合价升降总数相等、原子守恒和电荷守恒来配平；④根据关系S2O32-～I-～ClO2先计算出ClO2的物质的量，然后再计算出浓度。

【解答】
（一）
（1）活泼金属，可与酸反应，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，氧化铁与酸反应生成铁离子，铁离子可以氧化Fe，离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（2）制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成应Fe （OH）2沉淀，控制pH在4.4≤pH＜7.5之间，故答案为：4.4≤pH＜7.5；（3）NaNO2可氧化亚铁离子为铁离子，本身变为NO，故反应方程式为2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O，故答案为：2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O；
（4）n（O2）=1mol，则得到电子1mol×4=4mol，1molNaNO2被还原生成NO，化合价由+3价降低到+2价，得到1mol电子，则需要4molNaNO2，故答案为：4mol；
（二）
①用氢氧化钠溶液调至中性，由图知，此条件下粒子种类为ClO2，ClO2将加入的碘化钾氧化为I2，自身被还原成ClO2-，离子方程式为：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2，故答案为：
2ClO2+2I-=2ClO2-+I2；
②加入一定量Na2S2O3 溶液，发生反应2S2O32-+I2=S4O62-+2I-，使I2还原为I-，故蓝色会消失，故答案为：蓝色消失，半分钟内不变色
③ S2O32-～I-～ClO2
1 1 1
1.0×10-3mol/L×0.01L 1.0×10-5mol
m（ClO2）=n（ClO2）×M（ClO2）=1.0×10-5mol×67.5×103mg•mol-1=0.675mg由于水样为1L，所以ClO2的浓度为0.675mg1L=0.675 mg•L-1；
故答案为：0.675。

4.【答案】 (1)①BaCl2；BaSO4和BaCO3的K sp相差不大，当溶液中存在大量的时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)
②H2；2NaClO3+4HCl＝2ClO2↑+2NaCl+2H2O+Cl2↑
(2)①25 mL酸式滴定管或20 mL移液管
②淀粉溶液；蓝色褪去且30秒内不恢复蓝色
③＝Cl－＋2I2＋2H2O
(3)d
【解析】【分析】
本题结合工艺流程考查化学实验知识，意在考查考生对化学相关知识的识记能力与理解应用能力。

【解答】
(1)①Na2CO3和NaOH的作用分别是除去Ca2＋。

Mg2＋，应用钡盐除去，考虑到不能引入杂质，故选用BaCl2溶液；由于BaSO4和BaCO3的K sp相差不大，加入过量的Na2CO3，使得溶液中存在大量的，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)，导致溶液中含有一定量的。

②根据电解NaCl产生NaClO3可知，阳极实现的转化，所以阴极反应为2H＋＋2e－＝H2↑，即电解时产生的气体B是H2；根据题意知反应Ⅲ的化学方程式为2NaClO3＋4HCl＝2ClO2↑＋2NaCl＋2H2O＋Cl2↑。

故答案为：①BaCl2；BaSO4和BaCO3的K sp相差不大，当溶液中存在大量的时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)
②H2；2NaClO3+4HCl＝2ClO2↑+2NaCl+2H2O+Cl2↑
(2)①根据水样的pH为5.5～6.5，显酸性，可知应用25 mL酸式滴定管或20 mL移液管移取。

②根据题意可知滴定过程中出现了碘单质，淀粉遇碘变蓝，故选淀粉溶液作指示剂。

滴定到终点时，碘单质恰好完全反应，故滴定达到终点时溶液的颜色变化为溶液蓝色褪去，且30秒内不恢复蓝色。

③步骤5的目的是用I－将溶液中的还原为Cl－以测定其含量，则I－被氧化为I2，故反应的粒子方程式为：＝Cl－＋2I2＋2H2O。

故答案为：①25 mL酸式滴定管或20 mL移液管
②淀粉溶液；蓝色褪去且30秒内不恢复蓝色
③＝Cl－＋2I2＋2H2O
(3)由(2)知亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾可被氧化为碘，盐酸可被氧化为氯气，因此若要除去超标的亚氯酸盐，最适宜的硫酸亚铁，且产生的氧化产物硫酸铁能净水。

故答案为：d。

5.【答案】（1）2MnO4-＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑；
（2）浓硫酸；吸附生成的FeCl3，防止堵塞右侧导管；吸收多余的氯气；
（3）不会，Cl2的氧化性比HCl强，Fe优先和Cl2反应（或Cl2能将生成的FeCl2氧化成FeCl3）；（4）蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）①2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2；
②88.3％。

【解析】【分析】
本题考查实验方案的设计和评价，氯气的实验室制取和氯化铁的制备，物质的分离和提纯，
离子方程式的书写，样品纯度的计算等，难度中等。

【解答】
（1）用KMnO4和浓盐酸在装置A中制备Cl2的离子方程式为：2MnO4-＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑；
故答案为：2MnO4-＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑；
（2）FeCl3固体易潮解，则装置B的作用是除去水蒸气，所以装置B中加入的试剂是浓硫酸，装置C中玻璃丝的作用是吸附生成的FeCl3，防止堵塞右侧导管；E中为碱液，其作用是吸收多余的氯气；
故答案为：浓硫酸；吸附生成的FeCl3，防止堵塞右侧导管；吸收多余的氯气；
（3）有同学认为气体通入装置C前应先除去其中含有的HCl，否则会影响所得FeCl3的纯度，我认为不会，因为Cl2的氧化性比HCl强，Fe优先和Cl2反应（或Cl2能将生成的FeCl2氧化成FeCl3）；
故答案为：不会，Cl2的氧化性比HCl强，Fe优先和Cl2反应（或Cl2能将生成的FeCl2氧化成FeCl3）；
（4）则从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）①加入稍过量的KI溶液发生反应的离子方程式为：2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2；故答案为：2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2；
②根据化学方程式得反应关系式为：
FeCl3～～～I2～～～S2O32-
1mol 1mol
n 0.1×12.5×10-3
解得10.00mL溶液中含有FeCl3的物质的量n=1.25×10-3mol，所以样品中氯化铁的质量分数为
％％；
故答案为：88.3%。

6.【答案】（1）氧化还原反应
（2）Hg的蒸气及含汞废水毒性大，易造成环境污染
（3）①保险粉在甲醇溶剂中的溶解度小从而使其易析
出②2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
③溶液颜色由无色变为浅蓝色，且半分钟内不褪色；（或％）
【解析】【分析】
本题考查物质制备实验，关键是对原理的理解，涉及氧化还原反应、对装置的分析评价、物质的分离提纯、化学仪器识别等，侧重考查学生综合运用知识解决问题能力，题目难度中等。

【解答】
（1）该反应中B元素和S元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，故答案为：氧化还。