题目内容

1．在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生的反应均为放热反应）．生成物中含有Cl-、C1O-、C1O3-三种含氯元素的离子，其中C1O-、C1O3-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线如图所示．
（1）t2时，Ca（OH）2与Cl2发生反应的总的化学方程式为10Cl2+10Ca（OH）2=7CaCl2+2Ca（ClO）2+Ca（ClO3）2+10H2O．
（2）该石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量是5 mol．
（3）据分析，生成Ca（C1O3）2的反应是由温度升高引起的，通入氯气的速度不同，C1O-和C1O3-的比例也不同．
若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应后$\frac{n（Cl{O}^{-}）}{n（Cl{O}_{3}^{-}）}$＜2（填“＞”、“＜”或“=”）；若$\frac{n（Cl{O}^{-}）}{n（Cl{O}_{3}^{-}）}$=a，则n（C1-）=$\frac{5（a+5）}{a+3}$mol（用含a的代数式来表示）．

分析 （1）由图可知，t2时n（ClO-）=2mol，n（ClO3-）=1mol，所以氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca（ClO）2、Ca（ClO3）2、H2O，且n[Ca（ClO）2]：n[Ca（ClO3）2]=2：1，配平书写方程式；
（2）由图可知，t2时氢氧化钙与氯气恰好反应，n（C1O-）=2mol，故n[Ca（ClO）2]=1mol，n（C1O3-）=1mol，故n[Ca（ClO3）2]=0.5mol，根据（1）中方程式计算；
（3）通入氯气的速率加快，反应速率加快，反应放出的热量无法很快散失，体系温度升高，生成的n（ClO3-）增多；
由（3）可知，参加反应的氯气n（Cl2）=n[Ca（OH）2]=5mol，根据氯元素守恒可知，n（ClO-）+n（ClO3-）+n（Cl-）=2n（Cl2）=10mol，若n（ClO-）/n（ClO3-）=a，则an（ClO3-）+n（ClO3-）=10-n（Cl-），根据电子转移守恒有，an（ClO3-）+5n（ClO3-）=n（Cl-），联立方程计算．

解答 解：（1）由图可知，t2时n（ClO-）=2mol，n（ClO3-）=1mol，所以n（ClO-）/n（ClO3-）=2，氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca（ClO）2、Ca（ClO3）2、H2O，且n[Ca（ClO）2]：n[Ca（ClO3）2]=2：1，反应方程式为10Cl2+10Ca（OH）2=7CaCl2+2Ca（ClO）2+Ca（ClO3）2+10H2O，
故答案为：10Cl2+10Ca（OH）2=7CaCl2+2Ca（ClO）2+Ca（ClO3）2+10H2O；
（2）由图可知，t2时氢氧化钙与氯气恰好反应，n（ClO-）=2mol，故n[Ca（ClO）2]=1mol，n（ClO3-）=1mol，故n[Ca（ClO3）2]=0.5mol，根据方程式10Cl2+10Ca（OH）2=7CaCl2+2Ca（ClO）2+Ca（ClO3）2+10H2O可知，n[Ca（OH）2]=10n[Ca（ClO3）2]=0.5mol×10=5mol，
故答案为：5；
（3）通入氯气的速率加快，反应速率加快，反应放出的热量无法很快散失，体系温度升高，生成的n（ClO3-）增多，所以n（ClO-）/n（ClO3-）＜2；
由（3）可知，参加反应的氯气n（Cl2）=n[Ca（OH）2]=5mol，根据氯元素守恒可知，n（ClO-）+n（ClO3-）+n（Cl-）=2n（Cl2）=10mol，若n（ClO-）/n（ClO3-）=a，则an（ClO3-）+n（ClO3-）=10-n（Cl-），根据电子转移守恒有，an（ClO3-）+5n（ClO3-）=n（Cl-），联立方程解得，n（Cl-）=$\frac{5（a+5）}{a+3}$，
故答案为：＜；$\frac{5（a+5）}{a+3}$．

点评 本题考查化学图象分析与计算、阅读获得信息的能力等，难度较大，读懂图象与信息判断发生的反应是解题的关键．

练习册系列答案
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8．某次实验中预计需要使用480mL a mol/L的纯碱溶液，下面是某同学在实验室配制该溶液的流程图，回答下列问题：

（1）流程图中的配制过程少了一步，请指出缺少的步骤是④⑤之间应该有摇匀的操作．
（2）最合适的V值为500ml，根据图示的相关数据，可以求得a=1.0．
使用容量瓶前对容量瓶必须进行的一项操作是检验容量瓶是否漏水．
（3）所给出的流程图中体现出的操作内容有两个明显错误，请写出：
①称量碳酸钠的时候，药品与天平的砝码位置放错，
②使用胶头滴管过早，应在液面离刻度线1-2厘米时使用或者（定容时视线应与刻度线相平），
（4）指出下列实验操作对结果以及对所配制溶液浓度的影响，填写“偏大”“偏小”或者“无影响”．
①溶解后，没有洗涤玻璃棒以及烧杯：偏小；
②定容时俯视刻度线：偏大．
9．下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A．同浓度的下列溶液：①NH4Al（SO4）2、②NH4Cl、③NH3•H2O、④CH3COONH4，其中c（NH4+）由大到小的顺序是：①＞②＞③＞④
B．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同条件的①蒸馏水、②0.1mol•L-1盐酸、③0.1mol•L-1氯化镁溶液、④0.1mol•L-1硝酸银溶液中，Ag+浓度：①＞④=②＞③
C．常温下将NaHSO3和NaHCO3两溶液 混合后，溶液呈中性，则混合后的溶液中：c（Na+）=c（HSO3-）+c（HCO3-）+2c（CO32-）+2c（SO32-）
D．相同条件下，pH=5的①NH4Cl溶液、②CH3COOH溶液、③稀盐酸三种溶液中由水电离出的c（H+）：①＞②＞③
9．水煤气 （主要成分：CO、H2 ） 是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：
C （s）+H2O（g）?CO （g）+H2 （g）；△H=+131.3kJ•mol-1
（1）某温度下，四个容器中均进行着上述反应，各容器中炭足量，其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中相应的空格．
容器编号c（H2O）/mol•L-1c（CO）/mol•L-1c（H2）/mol•L-1V正、V逆比较
Ⅰ0.060.600.10V正=V逆
Ⅱ0.060.500.40？
Ⅲ  0.120.400.80V正＜V逆
Ⅳ0.120.30？V正=V逆
（2）另有一个容积可变的密闭容器．恒温恒压下，向其中加入1.0mol炭和 1.0mo l水蒸气 （H216O），发生上述反应，达到平衡时，容器的体积变为原来的1.25 倍．平衡时水蒸气的转化率为25%；向该容器中补充 a mol 炭，水蒸气的转化率将不变（填“增大”、“减小”、“不变”），再补充 a mol 水蒸气 （H218O），最终容器中C16O和C18O 的物质的量之比为1：a．
（3）己知：C （s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO （g）；△H=-110.5kJ•mo1-1
 CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2 （g）；△H=-283.0kJ•mo1-1
 H2 （g）+$\frac{1}{2}$O2 （g）═H2O （g）；△H=-241.8kJ•mo1-1
那么，将2.4g 炭完全转化为水煤气，然后再燃烧，整个过程△H=-78.7kJ•mo1-1．
16．用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl2•xH2O）．有如图操作：

已知：在pH为4～5时，Fe3+几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2+却几乎不水解．
（1）氧化剂A可选用①④（填编号，下同）
①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3 ④H2O2
（2）要得到较纯的产品，试剂B可选用③④
①NaOH  ②FeO ③CuO  ④Cu2（OH）2CO3
（3）试剂B的作用是①③
①提高溶液的pH  ②降低溶液的pH  ③使Fe3+完全沉淀  ④使Cu2+完全沉淀
（4）从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是②④①（按实验先后顺序选填编号）
①过滤  ②蒸发浓缩  ③蒸发至干  ④冷却
（5）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2•xH2O）中x值，某兴趣小组设计了两种实验方案：
方案一：称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g．
方案二：称取m g晶体、加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止、冷却、称量所得固体的质量为n g．
试评价上述两种实验方案，选择其中正确的方案计算得x=$\frac{80m-135n}{18n}$（用含m、n的代数式表示）．
6．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）．

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应．请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择C（填字母编号）．
A．KMnO4溶液     B．淀粉-KI溶液     C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽．通入空气引起溶液pH降低的原因是氧气可以将Fe2+离子氧化为Fe3+离子，Fe3+离子水解生成H+．
（4）FeSO4在一定条件下可制得FeS2（二硫化亚铁）纳米材料．该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正极反应式是FeS2+4e-=Fe+2S2-．
（5）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．已知25℃，101kPa时：4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol；C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-392kJ/mol；2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）=2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol．FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=-260kJ/mol．
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为p．将b kg质量分数为c的硫酸加入到a kg烧渣中浸取，铁的浸取率为q，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计．按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3$\frac{58bc}{49}$-$\frac{377apq}{280}$ kg．
13．在密闭容器中，反应2HI?H2+I2△H＞0，当达到平衡时，欲使混合气体颜色加深，可采取的措施有（　　）
A．减小容器体积B．降低温度
C．加入催化剂D．恒容下充入HI气体
10．苯作萃取剂，并用分液漏斗萃取溴水中的溴单质的实验，下列说法正确的是（　　）
A．不能使用酒精作为萃取剂，因为溴单质在酒精中的溶解度比在水中的小
B．静置分层后有色层在下层，水层几乎无色
C．分液漏斗使用前应当用蒸馏水检验是否漏液
D．振荡、静置分层后，依次用两个不同的烧杯从下口分别接取上下两层液体
11．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（　　）
A．4.6g金属钠与足量O2充分反应后，所得固体中阴、阳离子的总数为0.3NA
B．1L 0.5 mol/L的FeCl3溶液充分水解后，所得Fe（OH）3胶粒的数目为0.5NA
C．2.0g H218O与D2O的混合物中所含中子数为NA
D．1L含NA个Al3+的Al（NO3）3液中，NO3-物质的量浓度大于3 mol/L

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