题目内容
17．实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气并验证氯气的部分性质，实验装置如下图所示．
（1）G装置名称分液漏斗．A装置的反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1．
（2）实验开始几分钟后，D装置红布条是否褪色，否，（填“是”或“否”）E装置中观察到的现象是先变红后褪色．
（3）B装置的作用是除氯气中的氯化氢
（4）F装置后应再连接一个尾气处理装置，装置里加入NaOH溶液，尾气处理的离子反应方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O．
分析 （1）根据装置G的构造写出其名称；根据氯气的实验室制法写出反应的化学方程式；反应中二氧化锰为氧化剂，氯化氢为氧化剂，参加反应的氯化氢中只有一半被氧化、做还原剂；
（2）根据干燥的氯气不具有漂白性、湿润的氯气能够生成次氯酸，具有漂白性进行解答；根据氯水具有酸性、漂白性分析；
（3）氯化氢具有挥发性，制取的氯气中会混有氯化氢，B装置的作用就是出去氯气中的氯化氢；
（4）氢氧化钠溶液与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，据此写出反应的离子方程式．
解答 解：（1）A是氯气发生装置，二氧化锰和盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为：MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应中二氧化锰为氧化剂，氯化氢为氧化剂，参加反应的氯化氢中只有一半被氧化、做还原剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1；
故答案为：分液漏斗； MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O； 2：1；
（2）干燥的氯气不会具有漂白性，所以D装置中干燥的红布条不褪色；氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，溶液显示酸性，所以紫色石蕊先变成红色，而次氯酸具有漂白性，所以很快红色会褪去，
故答案为：否； 先变红后褪色；
（3）氯气在饱和食盐水中溶解度较小，制取的氯气中会混有氯化氢，装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中混有的杂质氯化氢，
故答案为：除氯气中的氯化氢；
（4）氯气是污染性气体，不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O．
点评 本题考查了氯气的实验室制法、氯气的化学性质，题目难度中等，注意掌握氯气的实验室制法，明确氯气的化学性质是解答本题的关键，能够正确书写常见反应的离子方程式、化学方程式．
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2．下列关于有机化合物的说法不正确的是（ ）
| A． | 用四氯化碳可以萃取乙酸水溶液中的乙酸 | |
| B． | 丁烷有两种同分异构体 | |
| C． | 乙烯可以与氢气发生加成反应，也可发生自身加聚反应生成聚乙烯 | |
| D． | 纤维素、淀粉和蛋白质都是高分子化合物 |
12．月球土壤中含有较丰富的${\;}_{2}^{3}$He，在地球上氦元素主要以${\;}_{2}^{4}$He的形式存在，下列说法正确的是（ ）
| A． | ${\;}_{2}^{3}$He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子 | |
| B． | ${\;}_{2}^{3}$He和${\;}_{2}^{4}$He分别含有1和2个质子 | |
| C． | ${\;}_{2}^{3}$He 和${\;}_{2}^{4}$He互为同位素 | |
| D． | ${\;}_{2}^{3}$He的最外层电子数为1，所以${\;}_{2}^{3}$He 具有较强的金属性 |
2．铝和铁是重要的金属元素，请回答下列问题：
Ⅰ、（1）铁与水反应：3Fe（s）+4H2O（g）=Fe3O4（s）+4H2（g）△H
已知：①3Fe（s）+2O2（g）?Fe3O4（s）△H1=-1118.4kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）?2H2O（g）△H2=-483.8kJ/mol
③2H2（g）+O2（g）?2H2O（l）△H3=-571.8kJ/mol
则△H=-150.8KJ/mol（计算结果保留一位小数）．
（2）①在t℃时，该反应达到平衡状态测得混合气体平均相对分子质量为$\frac{22}{3}$，则反应的平衡常数K=16．
②下列说法正确的是B（填字母序号）
A．若容器压强恒定，则反应达到平衡状态
B．若容器内密度恒定，则反应达到平衡状态
C．恒温恒容平衡后，加入少量H2，再次平衡后，H2O（g）的体积分数减少
D．增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
（3）若反就发生在恒容绝热的装置中，按下表充入起始物质，起始时与平衡后的各物质的量见下表：
若在达平衡后的装置中继续加入A，B，C三种状况下的各物质，见上表：
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后，将上述各装置中H2的体积分数由大到小的顺序排列：B＞C＞A（用A，B，C表示）
Ⅱ．离子液体是一室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝．
（1）钢制品应接电源的负极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-．
（2）若改用AlCl3水溶液作电解液，则一段时间后不能生成AlO2-离子．（填能或不能）
Ⅰ、（1）铁与水反应：3Fe（s）+4H2O（g）=Fe3O4（s）+4H2（g）△H
已知：①3Fe（s）+2O2（g）?Fe3O4（s）△H1=-1118.4kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）?2H2O（g）△H2=-483.8kJ/mol
③2H2（g）+O2（g）?2H2O（l）△H3=-571.8kJ/mol
则△H=-150.8KJ/mol（计算结果保留一位小数）．
（2）①在t℃时，该反应达到平衡状态测得混合气体平均相对分子质量为$\frac{22}{3}$，则反应的平衡常数K=16．
②下列说法正确的是B（填字母序号）
A．若容器压强恒定，则反应达到平衡状态
B．若容器内密度恒定，则反应达到平衡状态
C．恒温恒容平衡后，加入少量H2，再次平衡后，H2O（g）的体积分数减少
D．增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
（3）若反就发生在恒容绝热的装置中，按下表充入起始物质，起始时与平衡后的各物质的量见下表：
| Fe | H2O（g） | Fe3O4 | H2 | |
| 起始/mol | 3.0 | 4.0 | 0 | 0 |
| 平衡/mol | m | n | p | Q |
| Fe | H2O（g） | F3O4 | H2 | |
| A/mol | 3.0 | 4.0 | 0 | 0 |
| B/mol | 0 | 0 | 1.0 | 4.0 |
| C/mol | m | n | p | Q |
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后，将上述各装置中H2的体积分数由大到小的顺序排列：B＞C＞A（用A，B，C表示）
Ⅱ．离子液体是一室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝．
（1）钢制品应接电源的负极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-．
（2）若改用AlCl3水溶液作电解液，则一段时间后不能生成AlO2-离子．（填能或不能）
9．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1，C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1，则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ•mol-1．
（2）CO与O2设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．该电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O．
（3）CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中，在两种温度下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图1．
①该反应的△H小于0（填“大于或小于”），曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ（填“＞、=或＜”）．
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为0.4＜b≤1．
（4）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸．在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图3．
①当温度在300℃～400℃范围时，温度是乙酸生成速率的主要影响因素．
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，稀硝酸还原产物为NO，写出有关的离子方程式3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O．
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1，C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1，则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ•mol-1．
（2）CO与O2设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．该电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O．
（3）CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中，在两种温度下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图1．
①该反应的△H小于0（填“大于或小于”），曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ（填“＞、=或＜”）．
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．
| 容 器 | 甲 | 乙 |
| 反应物投入量 | 1mol CO2、3mol H2 | a mol CO2、3a mol H2、 b mol CH3OH（g）、b mol H2O（g） |
（4）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸．在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图3．
①当温度在300℃～400℃范围时，温度是乙酸生成速率的主要影响因素．
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，稀硝酸还原产物为NO，写出有关的离子方程式3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O．
6．下列物质中，不属于有机物的是（ ）
| A． | CCl4 | B． | CH3COOH | C． | CH3CH2OH | D． | CaCO3 |
7．
研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源（石油和天然气）到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸气和水蒸气．如图表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化示意图．能判断该反应达到化学平衡状态的依据是bd．（填字母）
a．容器中压强不变 b．H2的体积分数不变
c．c（H2）=3c（CH3OH） d．容器中密度不变
e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂．
（2）将不同量的CO（g）和H2O分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
①实验2条件下平衡常数K=$\frac{1}{6}$．
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值0＜$\frac{a}{b}$＜1（填具体值或取值范围）．
③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol时，则此时v（正）＜v（逆）（填“＜”“＞”或“=”）．
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ•mol-1．
（4）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠溶液显酸性．常温下，向10mL 0.01mol/L H2C2O4溶液中滴加10mL0.01mol/L NaOH溶液，比较溶液中各种离子浓度的大小关系c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）．
（5）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，该电池的负极反应式为CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O．
研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源（石油和天然气）到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环．（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸气和水蒸气．如图表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化示意图．能判断该反应达到化学平衡状态的依据是bd．（填字母）
a．容器中压强不变 b．H2的体积分数不变
c．c（H2）=3c（CH3OH） d．容器中密度不变
e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂．
（2）将不同量的CO（g）和H2O分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
| 实验组 | 温度 ℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min[ | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值0＜$\frac{a}{b}$＜1（填具体值或取值范围）．
③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol时，则此时v（正）＜v（逆）（填“＜”“＞”或“=”）．
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ•mol-1．
（4）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠溶液显酸性．常温下，向10mL 0.01mol/L H2C2O4溶液中滴加10mL0.01mol/L NaOH溶液，比较溶液中各种离子浓度的大小关系c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）．
（5）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，该电池的负极反应式为CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O．