题目内容

运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义．
（1）下列关于氯水的叙述正确的是______（填写序号）．
a．氯水中存在两种电离平衡
b．向氯水中通入SO2，其漂白性增强
c．向氯水中通入氯气，c（H+）/c（ClO-）减小
d．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小
e．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动
f．向氯水中加少量固体NaOH，可能有c（Na+）=c（Cl-）+c（ClO-）
（2）氯气在工业上有着极其广泛的用途．工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为______．用惰性电极电解100mL饱和食盐水，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，忽略溶液体积的变化时，所得溶液的pH=______．
（3）常温下，已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：
弱酸化学式HClOH2CO3
电离平衡常数K=4.7×10-8K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11
写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式______．若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因______．
（4）服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射．将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液，并加入几滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水，观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色．写出化学反应方程式：______．

解：（1）a．氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡，故a正确；
b．向氯水中通入SO2，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱，故b错误；
c．当氯水饱和时再通氯气，c（H+）/c（ClO-）不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大，故c错误；
d．加水稀释氯水，溶液中的OH-浓度增大，故d错误；
e．加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动，故e正确；
f．向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na+）=c（Cl-）+c（ClO-），故f正确；
故答案为：aef；
（2）工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，即生成0.0005mol氢气，则生成NaOH0.001mol，c（OH-）==0.01mol/L，则pH=12，
故答案为：2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑；12；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠，
方程式为NaClO+CO2+H2O═HClO+NaHCO3，生成的HClO不稳定，见光分解：2HClO2HCl+O2↑，ClO-与Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应生成，离子方程式为ClO-+Cl-+2H+═Cl2↑+H2O，
故答案为：NaClO+CO2+H2O═HClO+NaHCO3；2HClO2HCl+O2↑；ClO-+Cl-+2H+═Cl2↑+H2O；
（4）继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色，是由于氯气具有强氧化性，可与碘发生氧化还原反应生成盐酸和碘酸，方程式为5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl，
故答案为：5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl．
分析：（1）氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡；向氯水中通入SO2，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱；当氯水饱和时再通氯气，c（H+）/c（ClO-）不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大；加水稀释氯水，溶液中的OH-浓度增大；加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动；向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na+）=c（Cl-）+c（ClO-）．
（2）工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，即生成0.0005mol氢气，根据方程式计算生成NaOH的物质的量，进而计算溶液的pH；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠；
（4）继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色，是由于氯气具有强氧化性，可与碘发生氧化还原反应生成盐酸和碘酸．
点评：本题综合考查氯气和氯水的性质，题目较为综合，难度较大，注意把握题给信息，根据反应的现象判断生成物进而书写相关反应的方程式．
练习册系列答案
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运用化学反应原理研究氢、氧、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义

（1）已知：25℃时KSP（AgCl）=1.6×l0-10     KSP（AgI）=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1L0.002mol?L-l的NaCl溶液中加入0.1L0.002mol?L-l硝酸银溶液，有白色沉淀生成，产生沉淀的原因是（通过计算回答）
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
，向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol?L-1的NaI溶液，看到的现象是
白色沉淀转化为黄色沉淀
白色沉淀转化为黄色沉淀
，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
．
（2）过氧化氢的制备方法很多，下列方法中原子利用率最高的是
D
D
（填序号）．
电解
A．BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2
B．2NH4HSO4
 点解 
.
 
（NH4）2S2O8+H2↑；
（NH4）2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2
C．CH3CHOHCH3+O2→CH3COCH3+H2O2
D．乙基蒽醌法见图1
（3）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图2、图3所示．注：以上实验均在温度为20℃、w（H2O2）=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg?L-1的条件下进行．图2中曲线a：H2O2；b：H2O2+Cu2+；c：H2O2+Fe2+；d：H2O2+Zn2+；e：H2O2+Mn2+；图3中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度（海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关）．
由上述信息可知，下列叙述错误的是
B
B
（填序号）．
A．锰离子能使该降解反应速率减缓
B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小．
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡
向左
向左
移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂
不改变
不改变
反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）．
（2）已知：O2（g）═O
 
+
2
（g）+e-△H1=1175.7kJ?mol-1
PtF6（g）+e-═PtF
 
-
6
（g）△H2=-771.1kJ?mol-1
O2PtF6（s）═O
 
+
2
（g）+PtF
 
-
6
（g）△H3=482.2kJ?mol-1
则反应：O2（g）+PtF6（g）═O2PtF6（s）的△H=
-78.2
-78.2
kJ?mol-1
（3）已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20．
在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀 （填物质的化学式），生成该沉淀的离子方程式为
Cu2++2NH3?H2O?Cu（OH）2↓+2NH4+
Cu2++2NH3?H2O?Cu（OH）2↓+2NH4+
．
（4）在25℃下，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH
 
+
4
）=c（Cl-），则溶液显
中性
中性
性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数Kb=
10-9
a-0.01
10-9
a-0.01
．
运用化学反应原理研究氮、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）如图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式（△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示）：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=2（Q1-Q2）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=2（Q1-Q2）kJ?mol-1

（2）最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氮的固定--氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率．总反应式为：N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3．则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入
阳
阳
极（填“正”、“负”、“阴”或“阳”）；在另一电极通入N2，该电极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．
（3）氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol?L-1的氨水与b mol?L-1的盐酸等体积混合（混合后体积为混合前体积之和），反应后溶液显中性．求25℃下该混合溶液中氨水的电离平衡常数
b×10-7
a-b
b×10-7
a-b

（4）已知：25℃时KSP（AgCl）=1.6×l0-10   KSP（AgI）=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1L0.002mol?L-l的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1L0.002mol?L-l硝酸银溶液，有白色沉淀生成，从难溶电解质的溶解平衡角度解释产生沉淀的原因是
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
，向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol?L-1的NaI溶液，看到的现象是
白色沉淀转化为黄色沉淀
白色沉淀转化为黄色沉淀
，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）
AgCl（s）+I-（aq）═AgI（s）+Cl-（aq）
AgCl（s）+I-（aq）═AgI（s）+Cl-（aq）
．
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合体系中SO3的质量分数和温度的关系如图1所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：

①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0（选填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡
向左
向左
移动（选填“向左”、“向右”或“不”）；
②若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1
＞
＞
K2；若反应进行到状态D时，v正
＞
＞
v逆（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①图2是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1mol NH3过程中能量变化示意图，请写出合成氨的热化学反应方程式：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；
、
△H=2（a-b）kJ?mol-1
△H=2（a-b）kJ?mol-1
．（△H的数值用含字母a、b的代数式表示，不必注明反应条件）
②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将xmol?L-1的氨水与ymol?L-1的盐酸等体积混合，所得溶液呈中性．则x
＞
＞
y，所得溶液中c（NH4+）
=
=
C（Cl-）（选填“＞”、“＜”或“=”）；用含x和y的代数式表示出一水合氨的电离平衡常数
10-7y
x-y
mol/L
10-7y
x-y
mol/L
．
（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol?L-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol?L-1的NaI溶液，看到的现象是
白色沉淀转化为黄色沉淀
白色沉淀转化为黄色沉淀
，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
．（已知25℃时Ksp[AgCl]=1.0×10-10 mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2）
运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义
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（1）硫酸生产过程中2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1示，根据图回答下列问题：
①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
 
0（填“＞”或“＜”），若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氩气，该反应的正反应速率将
 
（填“增大”“减小”或“不变”）；
②若A、C两点反应的平衡常数分别为K1，K2，则K1
 
K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）图2是一定的温度和压强下工业上合成1molNH3过程中能量变化示意图．
①请写出工业合成氨的热化学方程式
 
（△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示）
②氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将a mol?L-1的盐酸与b mol?L-1的氨水等体积混合，反应后溶液显中性，则c（Cl-）
 
c （NH4+）（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a和b的代数式表示出该混合溶液中氨水的电离平衡常数
 
．

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