Question

自然界中的水要经过消毒杀菌才可成为生活饮用水。ClO₂是一种高效安全灭菌消毒剂，
其中Cl化合价为价。
（1）氯原子最外层有　　　　　种能量不同的电子，某化合物中O的化合价与ClO₂中O的化合价恰好相反，写出该化合物的分子式　　　　　　　　　　。
（2）下列可用作比较S和C非金属性强弱依据的是
A．CS₂中各元素的化合价          B．气态氢化物的稳定性
C．元素在周期表中的位置          D．最高价含氧酸的酸性 
（3）以下性质的比较正确的是
A．键长：HF>HCl            B．稳定性：HF>HCl
C．酸性：HF>HCl            D．沸点：HF>HCl
O₃也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O₃可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：
反应① O₃O₂ +[O]－Q   平衡常数为K₁ ；
反应② [O]+O₃2O₂＋Q 平衡常数为K₂ ；
总反应：2O₃3O₂＋Q   平衡常数为K。
（4）一定条件下，O₃的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。
已知：O₃的起始浓度为0.0216 mol/L。

pH t / min T / ℃	3.0	4.0	5.0	6.0
20	301	231	169	58
30	158	108	48	15
50	31	26	15	7

 
在30°C、pH=4.0条件下，O₃的分解速率为_______________ mol/ (L·min)。
（5）根据表中数据，推测O₃在下列条件下分解速率由小到大的顺序为________。（填字母代号）
A．40°C、pH=3.0     B．10°C、pH=4.0       C．30°C、pH=7.0
（6）下列叙述正确的是
A．降低温度，K增大               B．K=K₁＋K₂
C．适当升温，可提高消毒效率        D．压强增大，K₂减小

Answer 1

（1）2  (1分)      OF₂  (1分)
（2）AD  (2分)
（3）BD  (2分)
（4）1×10^—4 (2分)
（5）B<A<C (2分)
（6）AC (2分)

解析试题分析：（1）氯原子最外层电子排布式为3S2SP5,3S，3P两种轨道，故有2种能量不同的电子，某化合物中O的化合价与ClO₂中O的化合价恰好相反，应该为+2价，该化合物的分子式 OF₂  。
（2）A中CS₂中各元素的化合价为负的说明得电子能力强，非金属性强，正确。B．气态氢化物的稳定性越强其对应元素的非金属性越强，正确。C．两中元素在周期表中的位置无法进行判断，错误。D．最高价含氧酸的酸性硫酸强于碳酸，正确。选ABD。
（3）A．由于F原子半径小于氯，故键长HF<HCl，故错误。B中稳定性：HF>HCl，正确。C．酸性：HF<HCl，不能通过氢化物水溶液的酸性强弱判断，错误。D．沸点：HF>HCl，由于前者分子间存在氢键，故正确。
（4）根据表中数据在30°C、pH=4.0条件下，O₃的分解速率为0.0216/(2*108)=1×10^—4mol/ (L·min)。
（5）根据表中数据，O₃在下列条件下分解速率由小到大的顺序为B<A<C .
（6）正反应是放热反应，A中降低温度平衡正向移动，K增大，正确。B中应该是K=K₁*K₂，错误。C．适当升温，平衡右移，使溴氧的量较多，可延长消毒，正确。D中K₂不变，只与温度有关，错误。
考点：本题考查元素非金属性的判断，化学平衡常数及化学反应速率等知识。