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世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：请回答下列问题。

（1）ClO2中所有原子      （填“是”或“不是”）都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用      。
A．饱和食盐水     B．碱石灰       C．浓硫酸       D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是     。
A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备，化学反应方程式为                           ，此法缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是                         ，此法相比欧洲方法的优点是                         。
（5）科学家最近又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为                                                     ，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是                                                   。

（1）不是     C       （2）A、B、C、D 
（3）2NaClO3＋4HCl(浓) =2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O 
（4）2NaClO2 + Cl2 ="2NaCl" + 2ClO2    安全性好，没有产生有毒副产品 
（5）H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4 = Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O
反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用

解析试题分析：（1）在ClO2中每个Cl原子与2个O原子形成了四对共用电子对。这样O原子得到了8电子的稳定结构，而Cl原子则是11个最外层电子。因此不是都满足8电子结构。在上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色 ，则该气体为NH3，除去该气体时要用酸性吸收剂来吸收。因此选项为C。（2）A. 高效“绿色”消毒剂二氧化氯。所以二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理。正确。B.由于二氧化氯是一种强氧化性气体，食品处于该环境中就可以防止被其它微生物腐蚀，因此能有效地延长食品贮藏期。正确。C．上述方法生产的二氧化氯不稳定，极易爆炸，要避免光照、震动或加热。使其使用大大受到了限制，而稳定性二氧化氯的出现必将会增加二氧化氯的使用范围，更好的发挥其强的氧化性。正确。D.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时要避免光照、震动或加热。所以在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置。正确。（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备ClO2的化学反应方程式为2NaClO3＋4HCl(浓)＝2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O。（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备ClO2的化学方程式是2NaClO2 + Cl2＝2NaCl + 2ClO2。由方程式可以看出：此法因为不会产生有害气体Cl2，气态产物更少，爆炸性更小，因此相比欧洲方法的优点是安全性好，没有产生有毒副产品。（5）利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠制取ClO2的化学反应方程式为H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4 = Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。此法由于在反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用，所以提高了生产及储存、运输的安全性。
考点：考查高效“绿色”消毒剂二氧化氯的分子结构、性质及各种制取方法以及优劣的比较的知识。

练习册系列答案
相关题目

铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。
(1)铜是氢后金属，不能与盐酸发生置换反应，但将单质铜置于浓氢碘酸中，会有可燃性气体及白色沉淀生成，又知氧化性：Cu2＋>I2，则铜与氢碘酸反应的化学方程式为__________________________________
(2)已知Cu2O能溶于醋酸溶液或盐酸中，同时得到蓝色溶液和红色固体，则Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________；
Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________；
只用稀硫酸来确定某红色固体是 Cu2O与Cu组成的混合物的方法：称取m g该红色固体置于足量稀硫酸中，充分反应后过滤，然后___________________。

(3)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解装置如图所示，电解总反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，则石墨应与电源的________极相连，铜电极上的电极反应式为________；电解过程中，阴极区周围溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)现向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol/L HNO3恰好使混合物溶解，同时收集到2 240 mL NO(标准状况)。若将上述混合物用足量的氢气还原，所得固体的质量为________；若混合物中含有0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗硫酸的物质的量为________。

硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知25℃时：SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋1/xSx（s）  △H＝akJ/mol
2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋3/xSx（s）  △H＝bkJ/mol。
则COS（g）生成CO（g）与Sx（s）反应的热化学方程式是                     。
（2）雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料。已知As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+10H++ 10NO3?=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O，当生成H3AsO4的物质的量为0.6 mol反应中转移电子的数目为       ，
（3）向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS?、S2?的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如下图所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）。

①B表示               。
②滴加过程中，溶液中微粒浓度大小关系正确的是      (填字母)。
a．c(Na+)= c(H2S)+c(HS?)+2c(S2?)
b．2c(Na+)=c(H2S)+c(HS?)+c(S2?)
c．c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS?)+c(S2?)]
③NaHS溶液呈碱性，当滴加盐酸至M点时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                                       。
（4）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：

① 写出反应器中发生反应的化学方程式是                  。
② 电渗析装置如图所示，写出阳极的电极反应式              。该装置中发生的总反应的化学方程式是                。

溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质解决下面的问题。
(1)你认为：将含有下列哪种分子或离子的试剂加入到含有Br－的溶液中，可以将Br－氧化为Br2__________。

A．I2 B．I C．Cl2 D．Cl－
(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br－、I－的混合溶液里，__________先被氧化，原因是_________________________________________
(3)把滤纸用淀粉和碘化钾的混合溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘
化钾试纸。这种试纸润湿后遇到氯气发生的变化是_____________，原因是_________________________________________。

(1)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后蒸发皿中剩余的物质是________，写出反应的化学方程式：________________________________。
(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液，现象是____________________，再滴入氯水，现象是________，有关反应的离子方程式为______________________。

（1）将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，含VO2＋、K＋、SO42-等。写出该反应的化学方程式_________________________________。
（2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO2+、Cl－。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向______________________。
（3）在20.00 mL的0.1 mol·L－1 VO2+溶液中，加入0.195 g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是______________________________________________________________。
a．V  b．V2＋  c．VO2+  d．VO2＋
（4）已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2＋。请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO32-＞Cl－＞VO2＋__________________________________。

弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡：H2A=H＋＋HA－，HA－??H＋＋A2－。
（1）常温下NaHA溶液的pH________(填序号)，原因是_________________。
A．大于7    B．小于7
C．等于7     D．无法确定
（2）某温度下，若向0.1 mol·L－1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L－1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A．c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14
B．c(Na＋)＋c(K＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)
C．c(Na＋)＞c(K＋)
D．c(Na＋)＋c(K＋)＝0.05 mol·L－1
（3）已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)??Ca2＋(aq)＋A2－(aq)　ΔH＞0。若要使该溶液中Ca2＋浓度变小，可采取的措施有________。
A．升高温度                   B．降低温度
C．加入NH4Cl晶体            D．加入Na2A固体
Ⅱ.含有Cr2O72-的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10－3 mol·L－1的Cr2O72-。为了使废水的排放达标，进行如下处理：

(1)该废水中加入绿矾和H＋，发生反应的离子方程式为____________________。
(2)若处理后的废水中残留的c(Fe3＋)＝2.0×10－13 mol·L－1，则残留的Cr3＋的浓度为________。
(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cr(OH)3]＝6.0×10－31)

脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。
(1)向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO2的含量，该反应的化学方程式是
_______________________________。
(2)海水呈弱碱性，主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42—、Br－、HCO3—等。含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：

①向曝气池中通入空气的目的是_____________________________________。
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度有明显不同的离子是________。
a．Cl－　　　 b．SO42—　　　           c．Br－　　　       d．HCO3—
(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可得到NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)。

①图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________。
②SO32—放电的电极反应式为____________________________。
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动的原理解释原因：
__________________________________________。

甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。

步骤
操作
现象
I
向2 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液
溶液由棕黄色变为红褐色，
并有少量刺激性气味的气体逸出
 
（1）常温下，FeCl3溶液的pH_______7（填“＜”、“＞”或“=”）。
（2）分析红褐色产生的原因。
① 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3，用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因：________。
② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应，完成并配平其反应的离子方程式：
Fe3+ +SO32- +     =F e2+ +       +     
乙同学查阅资料得知：
1．Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3；
2．墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色。
 
（3）甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3，设计并完成了如下实验：
步骤
操作
现象
II
用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液
出现“丁达尔效应”
甲同学因此得出结论：溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，乙同学的理由是________。
（4）为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况，乙同学设计并完成了如下实验：
步骤
操作
现象
III
向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2
溶液由黄色变为红褐色
IV
用激光笔照射步骤III中的红褐色溶液
没有出现“丁达尔效应”
 
① 经检验步骤III中红褐色溶液含有Fe2+，检验Fe2+选用的试剂是_________（填字母）。
a．K3[Fe(CN)6] 溶液         b．KSCN溶液        c．KMnO4溶液
② 已知H2SO3是弱酸，请结合电离方程式说明步骤III中出现红褐色的原因：       。
（5）结论：由上述实验得知，甲、乙两同学所持观点均正确。

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