【点评】本题考查较综合，涉及氧化还原反应计算、溶度积计算及混合物分离、图象分析等，本题为2015年江苏高考题18题，综合性较强，侧重分析、计算能力的综合考查，题目难度中等．

19．（15分）实验室用图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3）3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4．已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0℃﹣5℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2．

（1）装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为2MnO4﹣+16H++10Cl﹣＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O，将制备的Cl2通过装置B可除去HCl（填化学式）．

（2）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0℃～5℃进行，实验中可采取的措施是缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中．

（3）制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe（NO3）3饱和溶液的混合方式为在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中．

（4）提纯K2FeO4粗产品[含有Fe（OH）3、KCl等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol•L﹣1KOH溶液中，用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和的KOH溶液，再用砂芯漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤2﹣3次后，在真空干燥箱中干燥（实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱）．

【考点】U3：制备实验方案的设计

【专题】24：实验设计题．

【分析】（1）KMnO4具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为Cl2，反应还有水生成，KMnO4、HCl、MnCl2改写成离子形式，Cl2、H2O为分子式形式，配平书写离子方程式；

由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，应饱和食盐水吸收HCl除去；

（2）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，制取KClO温度反应在0℃～5℃，装置C应放在冰水浴中，充分利用原料，应降低通入氯气的速率；

（3）K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解，应把Fe（NO3）3饱和溶液滴加到KClO溶液中；

（4）用砂芯漏斗过滤，除去氢氧化铁，由于K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和的KOH溶液，析出K2FeO4晶体，再进行过滤，用乙醇洗涤，减少因溶解导致晶体损失，最后在真空干燥箱中干燥．

【解答】解：（1）KMnO4具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为Cl2，反应还有水生成，KMnO4、HCl、MnCl2改写成离子形式，Cl2、H2O为分子式形式，离子方程式为：2MnO4﹣+16H++10Cl﹣＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O，

由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，应饱和食盐水吸收HCl除去，

故答案为：2MnO4﹣+16H++10Cl﹣＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O；HCl；

（2）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，制取KClO温度反应在0℃～5℃，装置C应放在冰水浴中，充分利用原料，缓慢滴加盐酸，减慢生成氯气的速率，

故答案为：缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中；

（3）K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解，应把Fe（NO3）3饱和溶液滴加到KClO溶液中，具体操作为：在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中，

故答案为：在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中；

（4）提纯K2FeO4粗产品[含有Fe（OH）3、KCl等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol•L﹣1KOH溶液中，用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和的KOH溶液，再用砂芯漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤2﹣3次后，在真空干燥箱中干燥，

故答案为：用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和﹣﹣的KOH溶液，再用砂芯漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤2﹣3次后，在真空干燥箱中干燥．

【点评】本题考查实验制备方案、氧化还原反应、物质的分离提纯、对条件与操作的分析评价、阅读获取信息能力，是对学生综合能力的考查，注意题目信息的迁移运用，难度中等．

20．（14分）烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量；O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：

NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H＝﹣200.9kJ•mol﹣1

SO2（g）+O3（g）═SO3（g）+O2（g）△H＝﹣241.6kJ•mol﹣1

（1）反应3NO（g）+O3（g）＝3NO2（g）的△H＝﹣317.3mol•L﹣1。

（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n（NO）、n（NO2）和n（SO2）随反应前n（O3）：n（NO）的变化见图。

①当n（O3）：n（NO）＞1时，反应后NO2的物质的量减少，其原因是O3将NO2氧化为更高价态氮氧化物。

②增加n（O3），O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是可能是其反应较慢。

（3）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液（pH约为8）中SO32﹣将NO2转化为NO2﹣，其离子方程式为：SO32﹣+2NO2+2OH﹣＝SO42﹣+2NO2﹣+H2O。

【考点】1B：真题集萃；BF：用盖斯定律进行有关反应热的计算；CB：化学平衡的影响因素；DH：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

【分析】（1）NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H＝﹣200.9kJ•mol﹣1①

将方程式2②+①3NO（g）+O3（g）＝3NO2（g），焓变进行相应的改变；

（2）①臭氧具有强氧化性，能氧化生成的NO2；

②增加n（O3），O3氧化SO2的反应几乎不受影响，说明浓度对反应速率影响较小，可能是其反应速率较慢；

（3）溶液pH约为8，说明溶液呈碱性，SO32﹣将NO2转化为NO2﹣，同时SO32﹣被氧化生成SO42﹣，根据反应物和生成物书写离子方程式；

【解答】解：（1）NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H＝﹣200.9kJ•mol﹣1①