题目内容

9．元素周期表中ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛．
（1）三氟化溴（BrF3）常用于核燃料生产和后处理，遇水立即发生如下反应：
3BrF3+5H2O→HBrO3+Br2+9HF+O2．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：3，每生成2.24LO2（标准状况）转移电子数为0.6NA．
（2）在食盐中添加少量碘酸钾可预防缺碘．为了检验食盐中的碘酸钾，可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液．看到的现象是溶液变蓝，相应的离子方程式是5I-+IO3-+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-．
氯常用作饮用水的杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO-强．25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：
Cl2（g）?Cl2（aq）  ①
Cl2（aq）+H2O?HClO+H++Cl-  ②
HClO?H++ClO-    ③
其中Cl2（aq）、HClO和ClO-分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图所示．
（3）写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式：Ki=$\frac{[{H}^{+}]•[Cl{O}^{-}]}{[HClO]}$，由图可知该常数值为10-7.5．
（4）在该体系中c（HClO）+c（ClO-）小于 c（H+）-c（OH-） （填“大于”“小于”或“等于”）．
（5）用氯处理饮用水时，夏季的杀菌效果比冬季差（填“好”或“差”），请用勒夏特列原理解释温度升高，（溶解）平衡 ①逆向移动，Cl2（aq）浓度减少，使得（化学平衡）②逆向移动，c（HClO）减少，杀菌效果变差．

分析 （1）在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+O2+9HF中，电子转移情况如下：，据此分析；
（2）碘化钾和碘酸钾在酸性条件下能发生氧化还原反应生成碘，碘遇淀粉变蓝色；
（3）上述体系中属于电离平衡的是HClO?H++ClO-，据图表数据计算；
（4）任何电解质溶液中都存在电荷守恒，据电荷守恒分析；
（5）气体的溶解度随温度的升高而降低，温度升高，（溶解）平衡 ①逆向移动，据此分析．

解答 解：（1）据其电子转移情况分析，还原剂为H2O和BrF3，氧化剂为BrF3，每生成1molO2，有2molH2O和1molBrF3作还原剂，2molBrF3作氧化剂，转移电子6mol，所以氧化剂和还原剂物质的量之比为2：3，生成2.24L氧气转移电子数为0.6NA，
故答案为：2：3；0.6NA；
（2）碘酸钾在酸性条件下具有氧化性，可与KI发生氧化还原反应生成单质碘，反应的离子方程式为5I-+IO3-+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-，淀粉遇碘变蓝色，
故答案为：溶液变蓝；5I-+IO3-+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-；
（3）上述体系中属于电离平衡的是HClO?H++ClO-，其平衡常数表达式为：K=$\frac{[{H}^{+}]•[Cl{O}^{-}]}{[HClO]}$，在pH=7.5时，c（ClO-）与c（HClO）相等，K=c（H+）=10-7.5，
故答案为：$\frac{[{H}^{+}]•[Cl{O}^{-}]}{[HClO]}$；10-7.5；
（4）体系中存在电荷守恒c（H+）=c（Cl-）+c（ClO-）+c（OH-），即c（Cl-）+c（ClO-）=c（H+）-c（OH-），在氯水中HCl完全电离、HClO部分电离，所以c（HClO）＜c（Cl-），所以c（HClO）+c（ClO-）＜c（H+）-c（OH-），故答案为：小于；
（5）气体的溶解度随温度的升高而降低，温度升高，（溶解）平衡 ①逆向移动，Cl2（aq）浓度减少，使得（化学平衡）②逆向移动，c（HClO） 减少，杀菌效果变差，故答案为：差；温度升高，（溶解）平衡 ①逆向移动，Cl2（aq）浓度减少，使得（化学平衡）②逆向移动，c（HClO） 减少，杀菌效果变差．

点评 本题考查了氧化还原反应中氧化剂还原剂判断及计算、离子方程式书写、化学平衡常数及计算、平衡移动，题目难度较大．

练习册系列答案
相关题目
19．下列关于电解质溶液的叙述正确的是（　　）
A．pH均为4的H2SO4、NH4Cl溶液中，水的电离程度相同
B．等pH的NaOH溶液与NH3•H2O 稀释后pH的变化如右图所示，则曲线I表示的是NaOH溶液的稀释
C．1mol/LNa2CO3溶液中存在：c（Na+）=2c（CO32- ）+2c（HCO3-）
D．向某温度的氨水中通入盐酸，则氨水的电离常数增大
20．用NA表示阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．23g由NO2和N2O4组成的混合气体中含有的氮原子数为0.5NA
B．1.12L乙烯能与含0.05NA个溴分子的CCl4溶液恰好完全反应
C．1L0.1mol•L-1Fe2（SO4）3溶液中，Fe3+的数目为0.2NA
D．7.8gNa2O2与水完全反应时转移的电子数为0.2NA
17．在化学能与电能的转化中，下列叙述正确的是（　　）
A．镀锌铁皮在食盐水中发生析氢腐蚀
B．电解池的阴极材料一定比阳极材料活泼
C．将铁器与电源正极相连，可在其表面镀锌
D．原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应
4．常温常压，将7.8g的Na2O2加入足量的1H218O中，反应完全后，有关物质的物理量正确的是（　　）
A．转移的电子数是0.1NAB．反应后液体质量减少1.6g
C．生成的气体中含有0.8mol中子D．生成气体的体积是1.12L
14．（1）光气（COCl2）是一种应用广泛的原料，下列分子的构型与COCl2分子构型相同的是B（填序号，下同），属于非极性分子的是D．
A．甲醇（CH4O）     B．甲醛（CH2O）      C．NH3    D．CO2
甲醇（CH4O）与甲醛（CH2O）的相对分子质量相近，通常情况下甲醇呈液态而甲醛呈气态，原因是甲醇分子间形成了氢键，增大了分子间的作用力，使熔沸点升高．
（2）Fe、Al、Cu三种元素基态原子中未成对电子最多的是Fe（填元素符号）．
（3）CaC2中C22-与O22+互为等电子体，1mol O22+中含有的π键数目为2NA．
（4）已知NaCl、MgO的晶体类型相同，但MgO的熔点远远高于NaCl的熔点，原因是MgO中离子半径比NaCl的更小，所带电荷更多，晶格能更大，则熔沸点更高．
1．随着科学技术的进步，硫及其化合物的研究越来越深人．
（1）共生工程可以促进化学工业的发展，并改善环境．
①下列有关环境问题的说法错误的是b（填序号字母）．
a．空气中SO2浓度过高会加重呼吸系统和心脑血管疾病
b．SO2、NOx、CO2的大量排放都会造成酸雨
c．氮的氧化物和碳氢化合物大量排放可能引发光化学烟雾
d．“静电除尘”、“燃煤固硫”、“低碳经济”都能改善空气质量
②发电厂产生的SO2尾气中的可直接用氨水吸收，变废为宝．若用15L 2.0mol•L-1氨水充分吸收4480L含10%的SO2硫酸尾气（气体体积已折算成标准状况）．充分反应后吸收液中的溶质为（NH4）2SO3和NH4HSO3．
③利用发电厂产生的SO2制成以水为电解质的SO2质子交换膜燃料电池，该电池电动势为1.06V．电池工作时负极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+．
（2）将发电厂产生的SO2通入含有Na2S、Na2CO3的废液中可制得Na2S2O3•5H2O，过程中的现象是：通了一段时间后，产生气体并析出沉淀，沉淀量逐渐增多；沉淀量逐渐减少并形成清液；停止通SO2，过滤后母液经蒸发浓缩，冷却得Na2S2O•5H2O晶体（提示：S+SO32-=S2O32-）．上述过程中析出沉淀时发生的氧化还原反应的化学方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O．调节废液中Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2：1，时可以恰好完全反应生成Na2S2O3.5H2O．
18．海水是巨大的化学资源宝库．

Ⅰ．从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素．
（1）HClO的电子式是．
（2）已知：X2 （g）+H2（g）?2HX（g） （X2表示Cl2、Br2和I2）．
图1表示平衡常数K与温度t的关系．
①△H 表示X2与H2反应的焓变，则△H＜0．（填“＞”、“＜”或“=”）
②曲线a表示的是I2（填“Cl2”、“Br2”或“I2”）与H2反应时K与t的关系．
Ⅱ．海水淡化具有广泛的应用前景，淡化前需对海水进行预处理．′
（1）通常用明矾[K2SO4•Al2（SO4）3•24H2O]作混凝剂，降低浊度．明矾水解的离子方程式是Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+．
（2）用图2所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理．
①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑，2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O．
②海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等杂质离子，处理过程中装置的阴极易产生水垢，其主要成分是Mg（OH）2和CaCO3．生成CaCO3的离子方程式是Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O．
③若每隔5-10min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题．试用电极反应式并结合必要的文字进行解释阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg（OH）2和CaCO3溶解而达到除垢的目的．
19．某溶液能与铁片作用产生H2，则该溶液中一定可以大量共存的离子组是（　　）
A．NO3-、K+、Cl-、I-B．NH4+、Na+、SO42-、Ba2+
C．Na+、SO42-、HCO3-、K+D．Mg2+、Cl-、SO42-、Na+

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