ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以...

ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。

已知：2NaClO2+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

ClO2熔点-59℃、沸点11℃；H2O2沸点150℃

请回答：

⑴仪器A的作用是_____；冰水浴冷却的目的是_____(写出两种)。

⑵空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因______。

(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①_____(用离子方程式表示)，②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。

(4) H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是______，馏出物是_______。

(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是_______

A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤

B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀

C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀

D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头

防倒吸防止H2O2分解，使ClO2液化，促进ClO2的吸收过慢会导致反应的三颈烧瓶内ClO2浓度过高，发生分解，产率降低；过快则反应物反应不充分 2ClO3-+2Cl-+4H+=Cl2+2ClO2+2H2O 减少体系内压强，降低H2O的沸点(促进H2O蒸出，同时减少H2O2的受热分解等合理答案亦可) H2O C 【解析】（1）仪器A是安全瓶，作用是防倒吸；双氧水易分解，ClO2的熔点降低，因此冰水浴冷却的目的是防止H2O2分解，使ClO2液化，促进ClO2的吸收。（2）如果空气流速过慢会导致反应的三颈烧瓶内ClO2浓度过高，发生分解，产率降低；空气流速过快则反应物反应不充分，原料利用率不高。（3）Cl-存在时会催化ClO2的生成，根据第二步反应可知产生氯离子，因此第一步是消耗氯离子，离子方程式为2ClO3-+2Cl-+4H+=Cl2+2ClO2+2H2O。（4）由于是浓缩双氧水，则馏出物是水，而双氧水易分解，因此该设备的作用是减少体系内压强，降低H2O的沸点(促进H2O蒸出，同时减少H2O2的受热分解等)。（5）A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤，A正确；B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀，B正确；C.洗涤沉淀时，应将少量溶剂洒到固体上，静置片刻，再将其抽干，C错误；D.抽滤完毕，为防止水倒吸到抽滤瓶内，应断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头，D正确，答案选C。

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考点分析：

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以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN)；通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2，可通过二氧化碳甲烷化再利用。

请回答：

⑴已知：2Al2O3(s)=4Al(g)+3O2(g) △H1=3351 kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-221 kJ·mol-1

2Al(g) + N2(g)=2AlN(s) △H3=-318 kJ·mol-1

碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是_____，该反应自发进行的条件____________。

(2)在常压，Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合气体(体积比1：4，总物质的量a mol)进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。

反应I CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1