题目内容

3．二氯化二硫（S2C12）在工业上常用作橡胶硫化剂．实验室可用如图1装置（略去夹持仪器）模拟生成过程．

查阅资料：①S2Cl2是一种金黄色易挥发液体（熔点：-76℃，沸点：138℃），具有强烈的窒息性，且易与水发生水解反应．
②将干燥的氯气在110℃～140℃与硫反应，即得到S2C12粗品．
（1）如图2装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ连接可制取纯净、干燥的氯气，则两个Ⅱ装置内的试剂依次是饱和食盐水、浓硫酸．制备C12的过程中，某实验小组利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收C12，防止污染环境．吸收一段时间后，某同学取出2mL吸收后的溶液（强碱性）于试管中，充分振荡后向其中滴加3～4滴淀粉-KI溶液，发现溶液先变蓝，随即又褪去．溶液先变蓝，说明吸收Cl2后的溶液中存在ClO-（填微粒符号），蓝色褪去的可能原因是I2+2OH-=I-+IO-+H2O（用离子方程式回答）．
（2）长玻璃管b的作用是导气冷凝．
（3）该实验的操作顺序应为BADC  （用序号表示）．
A．加热装置a    B．通入C12    C．停止通Cl2    D．停止加热装置a
（4）装置d中应放置的试剂为碱石灰，其作用为吸收尾气氯气，防止空气中的水蒸气使S2Cl2水解．

分析 （1）二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，氯气中含有水蒸气和氯化氢气体，氯气通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气，取出2mL吸收后的溶液（强碱性）于试管中，充分振荡后向其中滴加3～4滴淀粉-KI溶液，发现溶液先变蓝，说明存在银行碘离子的氧化性离子，随即又褪去．溶液先变蓝，说明吸收Cl2后的溶液中存在为次氯酸根离子，蓝色褪去是碘单质和氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、次碘酸钠和水；
（2）长玻璃管b的作用是导气冷凝作用；
（3）加热之前先通冷凝水，否则开始生成的S2Cl2不能冷却液化，最后先停止加热后停止通氯气，平衡容器内压强，防止发生危险；
（4）d装置盛放碱石灰，吸收Cl2尾气，防止空气中的水汽进入c中；

解答 解：（1）装置Ⅰ是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，氯气中含有水蒸气和氯化氢气体，如图2装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ连接可制取纯净、干燥的氯气，则两个Ⅱ装置内的试剂依次是，氯气通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气，取出2mL吸收后的溶液（强碱性）于试管中，充分振荡后向其中滴加3～4滴淀粉-KI溶液，发现溶液先变蓝，说明存在银行碘离子的氧化性离子，随即又褪去．溶液先变蓝，说明吸收Cl2后的溶液中存在为次氯酸根离子，蓝色褪去是碘单质和氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、次碘酸钠和水，反应的离子方程式为：I2+2OH-=I-+IO-+H2O，
故答案为：饱和食盐水，浓硫酸，ClO-，I2+2OH-=I-+IO-+H2O；
（2）将干燥的氯气在110℃～140℃与硫反应，即得到S2C12粗品，长玻璃管b的作用是导气冷凝，
故答案为：导气冷凝；
（3）加热之前先通冷凝水，否则开始生成的S2Cl2不能冷却液化，最后先停止加热后停止通氯气，平衡容器内压强，防止发生危险．所以实验操作顺序为：BADC，
故答案为：BADC；
（4）d装置盛放碱石灰，吸收Cl2尾气，防止污染环境，防止空气中的水汽进入c中使S2Cl2水解，
故答案为：碱石灰；吸收Cl2尾气，防止污染环境，防止空气中的水进入c中使S2Cl2水解；

点评 本题考查学生对实验原理及装置的理解、评价，阅读题目获取信息的能力等，关键是掌握整个制备流程原理，分析流程中各装置的作用，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，难度中等．

练习册系列答案
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4．同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量比为11：8．

一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中和代表不同元素的原子。

关于此反应说法错误的是( )

A. 一定属于吸热反应 B. 一定属于可逆反应

C. 一定属于氧化还原反应 D. 一定属于分解反应
11．Cu（NO3）2是重要的化工原料．回答下列工业生产和化学实验中的几个问题．
（1）实验室欲制备0.3mol Cu （NO3）2晶体，甲、乙两同学分别设计实验方案如下：
甲：Cu$\stackrel{稀H_{3}NO_{3}}{→}$Cu（NO3）乙：Cu$\stackrel{O_{2}}{→}$CuO$\stackrel{稀H_{3}NO_{3}}{→}$Cu（NO3）
①从绿色化学的角度分析，乙同学的方案更合理，此同学可节约2mol/L的稀硝酸100mL；
②乙同学实验时通入O2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O2的速率，宜选择如图A、B、C中B方案（填字母序号）．
③有下述装置（图D），当装置电路中通过2mol电子时，Cu电极（填编号）c．
（a）增重64g    （b）减重64g    （c）可能增重64g，也可能减重64g
（2）①某校化学兴趣小组的同学对硝酸铜的受热分解进行探究．他们设计了如图D装置加热Cu（NO3）2固体（加热及夹持装置未画出）．加热过程发现：装置①中的固体逐渐变为黑色；装置②中有气泡产生，但在上升的过程中消失；石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中．请写出Cu（NO3）2受热分解的化学方程式：2Cu（NO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NO2↑+O2↑；
②在装置中①试管的橡皮塞最好用锡箔包住，原因是NO2气体会腐蚀橡胶．
18．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图如图1及有关数据如下，按下列合成步骤回答问题：

（1）在加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白雾产生，是因为生成了HBr气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr防止产生倒吸，写出a中有关反应化学方程式．
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗涤．其中NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中
必须的是C（填入正确选项前的字母）；
A、重结晶     B、过滤      C、蒸馏      D、萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
A、25mL     B、50mL     C、250mL    D、509mL
（5）在最新的家用汽车的调查中发现，新车中气体的质量不符合标准．
汽车污染主要来源于汽车配件及材料．它们都会产生大量有毒的有机物气体．其中一种有毒气体的质谱图如图2：
①则由图2可知该分子的相对分子质量是92．
②若该分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰则有机物的名称为甲苯．
③其苯环上的一氯代物有3种．
8．在一定温度（T）和压强（P）下，向容积为V L的密闭容器中，加入2mol X和3mol Y发生以下反应：X（g）+2Y（g）?3Z（g），达到平衡后，生成a mol Z．
（1）保持T、V不变，若改为加入4mol X和6mol Y，达到平衡时，Z的物质的量为2amol．
（2）若保持T、P不变时，向容积可变的密闭容器中加入0.5mol X，则需加入0.4mol Y，2.1mol Z，才能使平衡时Z为0.6a mol．
15．实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择．化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求．试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：K=$\frac{{C（{H_2}）C（CO）}}{{C（{H_2}O）}}$，该条件下每消耗3g水蒸气，需吸收22kJ的热量，则该反应的热化学反应为：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）△H=+132kJ/mol
（2）已知在一定温度下，
C（s）+CO2（g）?2CO（g）平衡常数K1；
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）平衡常数K2；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）  平衡常数K3；
则K1、K2、K3之间的关系是：K3=K1×K2．
（3）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题．已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
该反应的正反应方向是放热反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：75%．
（4）从氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示．下列说法正确的是D．
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
E．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
（5）0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的硝酸铵溶液等体积混合后，溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）．
12．进入接触室的混和气体体积组成是：SO27%、O211%、N282%．现有100体积混和气体进入接触室，反应后的总体积变为97.2，则SO2的转化率为（　　）
A．50%B．60%C．80%D．90%
13．由于用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯代，生成有机含氯化合物，对人体有害，世界环保联盟即将全面禁止使用这种消毒方法，建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯（ClO2）．ClO2极易爆炸，生产和使用时尽量用惰性气体稀释，避免光照、震动或加热．
（1）在ClO2分子中氯元素的化合价是+4．
（2）欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，表示这一反应的化学方程式是2NaClO3+4HCl（浓）=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl．
（3）我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气，通入填有固体亚氯酸钠（NaClO2）的柱内制得ClO2，这一反应的化学方程式是2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl．和欧洲的方法相比，此法的优点有：①空气将生成的ClO2稀释，减少爆炸危险；②不能分离ClO2和Cl2，副产物少，原料利用率高．
（4）在酸性溶液中，用草酸钠（Na2C2O4）还原NaClO3也可制得ClO2，Na2C2O4的氧化产物是CO2，表示这一反应的离子方程式是4H++C2O42-+2ClO3-=2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法的优点是ClO2被CO2稀释，减少爆炸危险性．

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