题目内容

13．二氧化氯（C1O2）气体是一种常用高效的自来水消毒剂．
（1）KC1O3和浓盐酸在一定温度下反应会生成C1O2，反应方程为2C1O3十4HC1（浓）=2KC1+2C1O2↑+Cl2↑+2H2O，浓盐酸在该反应中表现出的性质是还原性和酸性．
（2）实验室常用KC1O3，草酸（H2C2O4）和稀硫酸制备C1O2．该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为1：1．
（3）将C1O2通入到硫化氢溶液中，然后加入少量的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5H2S+8ClO2+4H2O=18H++5SO42-+8Cl-．
（4）C1O2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl一，则常温常压下，等体积的C1O2的消毒能是Cl2的2.5倍．
（5）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．碘量法可以检测水中ClO2的浓度（不同pH环境中粒子种类如下图所示），步骤如下：
I．取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再将反应后溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝．
II．加入一定量的Na2S2O3溶液．（己知：2S2O32-+I2=S4O62-+2I-）
III．加硫酸调节水样pH至1～3．
请问答：
①操作I中反应的离子方程式是2ClO2+2I-=2ClO2-+I2．
②在操作III过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O．
③若水样的体积为1.0L，在操作II时消耗了1.0×10-3mol•L-1，的Na2S2O3溶液10mL，则水样中C1O2的浓度是0.675mg•L-1．

分析 （1）根据KC1O3和浓盐酸反应的方程式可知，浓盐酸中部分氯元素的化合价从-1升为0价，还有部分生成氯化钾，据此答题；
（2）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，发生氧化还原反应，结合质量守恒可书写化学方程式，结合方程式判断氧化产物和还原产物的物质的量之比；
（3）硫酸钡难溶于盐酸，即反应生成硫酸钡，C1O2通入到硫化氢溶液中，生成了硫酸根，根据电子得失守恒书写离子反应方程式即可；
（4）molC1O2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-，每molC1O2被还原为Cl-，要得5mol电子，每molC12被还原为Cl-，要得2mol电子，根据电子转移数目相等答题；
（5）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；
③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 解：（1）根据KC1O3和浓盐酸反应的方程式可知，浓盐酸中部分氯元素的化合价从-1升为0价，还有部分生成氯化钾，所以浓盐酸在该反应中表现出的性质是还原性和酸性，
故答案为：还原性和酸性；
（2）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，反应的方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，氧化产物为CO2，还原产物为ClO2，二者物质的量之比为1：1；
故答案为：1：1；
（3）硫酸钡难溶于盐酸，即反应生成硫酸钡，C1O2通入到硫化氢溶液中，生成了硫酸根，所以离子反应方程式为：5H2S+8ClO2+4H2O=18H++5SO42-+8Cl-，
故答案为：5H2S+8ClO2+4H2O=18H++5SO42-+8Cl-；
（4）molC1O2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-，每molC1O2被还原为Cl-，要得5mol电子，每molC12被还原为Cl-，要得2mol电子，根据电子转移数目相等可知等体积的C1O2的消毒能是Cl2的2.5倍，
故答案为：2.5；
（5）①用氢氧化钠溶液调至中性，由图知，此条件下粒子种类为 ClO2，ClO2将加入的碘化钾氧化为I2，自身被还原成ClO2-，离子方程式为：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2，
故答案为：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2；
②由图示表明，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2，离子方程式为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O，
故答案为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O；
③S2O32-～～～～I-～～～～ClO2              
             1           1         1
   1.0×10-3 mol/L×0.01L          1.0×10-5mol
m（ClO2）=n（ClO2）×M（ClO2）=1.0×10-5mol×67.5×103mg•mol-1=0.675mg
由于水样为 1L，所以 ClO2 的浓度为$\frac{0.675mg}{1L}$=0.675 mg•L-1
故答案为：0.675．

点评 本题考查了制备实验方案的设计，题目难度中等，本题注意根据题目所给信息判断可能的反应，以此书写反应的方程式以及根据关系式进行计算，为该题的易错点，答题时注意体会．

练习册系列答案
相关题目
9．下列8种物质中①N2②KOH ③NH4Cl ④He ⑤H2O ⑥MgCl2 ⑦Na2O2 ⑧HCl只存在共价键的是①⑤⑧，既存在共价键又存在离子键的是②③⑦，不存在化学键的是④（填写序号）．
4．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（浓））}$CH2═CH2
CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚．用少量的溴和足量的乙醇制各1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
有关数据列表如下：
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
回答下列问题：
（1）在此装置各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a．引发反应    b．加快反应速度    c．防止乙醇挥发d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）
a．水    b．浓硫酸    c．氢氧化钠溶液     d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该装置各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去；
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量副产物乙醚，可用蒸馏的方法除去；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的沸点低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
1．t℃时，将3molA和2mo B气体通入体积为2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）△H=-Q kJ/mol；5s时反应达到平衡状态（温度不变），剩余1.8mol B，并测得c（C）=0.4mol•L-1，请完成下列问题：
（1）反应开始至达到平衡，用A物质表示的反应速率为v（A）=0.04mol/（L．min）．
（2）x=4，此温度下的平衡常数约为0.0165（保留三位有效数字）．
（3）t℃时，将3molA和足量B混合后在同一容器中充分反应，放出的热量A．
A．＜Q kJB．＞Q kJC．=Q kJD．前面三种情况均有可能
（4）若向原平衡混合物的容器中再通入a molC，在t℃达到新的平衡，欲使新平衡时各物质的体积分数与原平衡相同，还应充入0.25a（用含a的代数式表示）molB（填“A”或“B”），新条件下的平衡与最初的平衡状态时的压强比为（1+0.25a）：1．
8．在4L体积不变的密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，发生反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+xD（g），2min后反应达到平衡，生成了2molC，经测定D的浓度为0.75mol•L-1，求：
（1）2min内C的平均反应速率为0.25mol-1•min-1．
（2）B的转化率为20%．
（3）x=3．
（4）当容器容积不变，通入氖气，反应速率不变（填“增大”、“不变”、“减少”）．
18．下列关于化学键说法中不正确的是（　　）
A．化学键是一种作用力
B．化学键可以使离子间相互结合，也可以使原子间相互结合
C．化学反应过程中反应物化学键断裂，生成物化学键形成
D．氯化钠固体溶于水没有新物质生产，故没有破坏化学键
5．化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法正确的是（　　）
A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
B．利用生物方法脱除生活污水中的氮和磷，防止水体富营养化
C．PM 2.5是指大气中直径接近2.5×10-6m的颗粒物，分散在空气中形成胶体
D．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片和光导纤维
2．PbO2受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物，+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2；现将1mol PbO2加热分解得到O2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2，O2和Cl2的物质的量之比为1：1，则剩余固体的组成及物质的量比可能是（　　）
A．1：2：1混合的PbO2、Pb3O4、PbOB．1：3：2混合的PbO2、Pb3O4、PbO
C．1：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbOD．2：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO
3．不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是（　　）
A．单质氧化性的强弱
B．氢化物沸点的高低
C．氢化物还原性强弱
D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网