题目内容

4．非金属元素H、C、N、O、S、Cl能形成的化合物种类很多，单质及化合物的用途很广泛，完成下列各题．
（1）①O2-的核外电子排布式为1s22s22p6，CS2的晶体类型为分子 晶体，其C的轨道杂化方式为sp
②CH3OH在常温下为液态，沸点高于乙烷的主要原因是甲醇分子间能形成氢键、乙烷分子间不能形成氢键；
（2）Cl2是一种大气污染物，液氯储存区贴有的说明卡如下（部分）：
危险性
储运要求远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪
泄漏处理NaOH、NaHSO3溶液吸收
包装钢瓶
①用离子方程式表示“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用HSO3-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+3H+．
②若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是铁与氯气反应生成的氯化铁，对氯与苯的反应有催化作用．
③将Cl2通入适量KOH溶液中，产物中可能有KCl、KClO、KClO3．当溶液中c（Cl-）：c（ClO-）=11：1时，则c（ClO-）：c（ClO3-）比值等于$\frac{1}{2}$
（3）室温时，向100mL 0.1mol•L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1 NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示．
试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是a；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．

分析 （1）①O2-的核外有10个电子，根据构造原理书写氧离子核外电子排布式；CS2的构成微粒是分子，二硫化碳中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C的轨道杂化方式；
②能形成分子间氢键的物质熔沸点较高；
（2）①氯气具有强氧化性，能氧化还原性的亚硫酸氢根离子，生成氯离子、硫酸根离子；
②氯气和铁反应生成氯化铁，氯化铁作催化剂而加快苯和氯气的反应；
③根据转移电子相等计算生成c（ClO3-）；
（3）a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H+，溶液中只有（NH4）2SO4与Na2SO4；b、c、d三点溶液均含有NH3•H2O，（NH4）2SO4可以促进水的电离，而NH3•H2O抑制水的电离．b点溶液呈中性．

解答 解：（1）①O2-的核外有10个电子，根据构造原理书写氧离子核外电子排布式为1s22s22p6；CS2的构成微粒是分子，所以二硫化碳是分子晶体；二硫化碳中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论知C的轨道杂化方式为sp；
故答案为：1s22s22p6；分子；sp；
②能形成分子间氢键的物质熔沸点较高，甲醇分子间能形成氢键、乙烷分子间不能形成氢键，所以甲醇的熔沸点高于乙烷，故答案为：甲醇分子间能形成氢键、乙烷分子间不能形成氢键；
（2）①NaHSO3溶液与泄露的氯气发生氧化还原反应，离子反应为HSO3-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+3H+，故答案为：HSO3-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+3H+；
②由在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快可知，铁与氯气反应生成的氯化铁，对氯与苯的反应有催化作用，
故答案为：铁与氯气反应生成的氯化铁，对氯与苯的反应有催化作用；
③设n（ClO-）=1mol，反应后c（Cl-）：c（ClO-）=11：1，则n（Cl-）=11mol，根据转移电子相等得11mol=1mol+n（ClO3-）×5，n（ClO3-）=2，所以c（ClO-）：c（ClO3-）=1mol：2mol=$\frac{1}{2}$
故答案为：$\frac{1}{2}$；
（3）a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H+，溶液中只有（NH4）2SO4与Na2SO4；b、c、d三点溶液均含有NH3•H2O，（NH4）2SO4可以促进水的电离，而NH3•H2O抑制水的电离；b点溶液呈中性，即溶液含有（NH4）2SO4、Na2SO4、NH3•H2O三种成分，a点时c（Na+）=c（SO42-），b点时c（Na+）＞c（SO42-），根据N元素与S元素的关系，可以得出c（SO42-）＞c（NH4+），故c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+），
故答案为：a；c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．

点评 本题考查较物质结构和性质、化学反应原理，涉及酸碱混合溶液定性判断、氧化还原反应、原子核外电子排布、晶体类型判断、原子杂化方式判断、氢键等知识点，为高频考点，综合性较强，根据盐类水解原理、氧化还原反应转移电子守恒、构造原理、价层电子对互斥理论等知识点解答，难点是（3）题离子浓度大小比较，题目难度中等．

练习册系列答案
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（3）在下列化合物中：H2O2、Na2O、I2、NaCl、CO2、NH4Cl、Na2O2，用化学式回答下列问题：
①只由非金属组成的离子化合物是NH4Cl；
②只有极性共价键的共价化合物是CO2；
③只含有非极性共价键的是I2；
④既有离子键又有非极性键的化合物是Na2O2；
⑤其中所有原子并没有都满足8电子结构的是H2O2、NH4Cl；
⑥用电子式表示Na2O的形成过程．
9．下列离子方程式正确的是（　　）
A．氨水与亚硫酸溶液混合：NH3•H2O+H+═NH4++H2O
B．将少量SO2通入Ca（ClO）2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO-=2HClO+CaSO3↓
C．足量铁屑溶于稀硫酸：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D．将Cl2通入FeSO4溶液中：Cl2+2Fe2+═2Fe3++2 Cl-
16．图为一个原电池，完成下列问题：
（1）负极材料锌片，正极材料铜片，电解质溶液是稀硫酸．
（2）写出电极反应式：
负极：Zn-2e?=Zn2+；
正极：2H++2e?=H2↑．
13．Ⅰ．在实验室利用下列装置，可制备某些气体并验证其化学性质．

完成下列表格：
序号气体装置连接顺序（填字母）制备反应的化学方程式
（1）乙烯B→D→E
CH3-CH2-OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O
（2）乙炔A→C→E
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（3）D装置中氢氧化钠溶液的作用除二氧化碳和二氧化硫
Ⅱ．工业上用乙烯和氯气为原料，经下列各步合成聚氯乙烯（PVC）：
乙烯$→_{（1）}^{一定条件}$甲$→_{（2）}^{一定条件}$乙$→_{（3）}^{一定条件}$PVC
甲的结构简式是CH2ClCH2Cl；反应（3）的化学方程式是nH2C=CHCl$\stackrel{催化剂}{→}$．
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C．苯的6个碳原子和6个氢原子在同一平面内
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