题目内容

17．目前，我国水污染严重影响着人们的生活和健康，污水处理也越来越受到人们的关注．大多自来水的净化都采用如下流程：

（1）生产流程中所加的试剂A、B分别可以选择明矾、活性炭．
（2）已知：ClO2的熔点为-59.5℃，沸点为11℃，其漂白能力和消毒能力均比Cl2强且使用安全．为了饮水安全，越来越多的自来水厂选择ClO2作为杀菌消毒剂，实验室制备ClO2的装置如图所示：
 ①装置A中反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
 ②仪器B中盛放的试剂饱和食盐水，C的作用干燥氯气．
 ③由A装置制备的Cl2与D装置中的NaClO2反应可制得ClO2，写出D中发生反应的化学方程式2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl．
④ClO2和Cl2均可用于水的净化，两者对应的还原产物均为Cl-．等物质的量的ClO2和Cl2，消毒效率比为5：2．

分析 （1）原水经过滤后，在滤液中加入明矾可作为沉淀剂除去杂质，然后加入活性炭除去异味，加入氯水杀菌消毒可达到净水的目的；
（2）浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，经除杂、干燥后在D中亚氯酸钠固体反应生成ClO2，由于Cl2易溶于CCl4液体，E用向上排空法收集．

解答 解：（1）原水经过滤后，在滤液中加入明矾可作为沉淀剂除去杂质，然后加入活性炭除去异味，加入氯水杀菌消毒可达到净水的目的，故答案为：明矾；活性炭；
（2）浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，经除杂、干燥后在D中亚氯酸钠固体反应生成ClO2，由于Cl2易溶于CCl4液体，E用向上排空法收集，
①浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
②生成的氯气中混有HCl和水，为制备纯净干燥的氯气，根据氯气不溶于饱和食盐水的性质，可用饱和食盐水除去气体中混有的HCl杂质，然后用浓硫酸干燥除去水，
故答案为：饱和食盐水；干燥氯气；
③由A装置制备的Cl2与D装置中的NaClO2反应可制得ClO2，方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl，故答案为：2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl；
④ClO2和Cl2均可用于水的净化，两者对应的还原产物均为Cl-．元素化合价分别由+4价、0价降低为-1价，变化值为5、1，则等物质的量的ClO2和Cl2，消毒效率比为5：2，故答案为：5：2．

点评 本题考查气体的制备、除杂、收集等实验操作，题目难度不大，学习中注意把握化学实验基本操作，做该类题目时把握实验目的和实验原理是解答题目的关键．

练习册系列答案
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7．含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重．
（一）某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO3-还原成N2，从而消除氮污染．
（1）配平以下有关的离子反应方程式：□NO3-+□Al+□H2O→□N2↑+□Al（OH）3+□OH-
（2）以上反应中失电子的物质是Al，还原产物是N2，每生成1mol还原产物，转移的电子数目为10NA．
（3）现需除去1m3含氮0.3mol的废水中的NO3- （设氮元素都以NO3-的形式存在），则至少需要消耗金属铝的物质的量为0.5mol．
（二）8月12日天津海瑞公司危险品爆炸导致NaCN泄漏，对周边的环境造成极大的威胁．
（1）NaCN遇水就会产生剧毒物质HCN，请写出其离子方程式CN-+H2O?HCN+OH-
（2）天津此次事故中是用双氧水来处理泄漏的NaCN，处理后产生有刺激性气味的氨气与NaHCO3，请写出该反应的化学方程式NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑
（3）此次事故中不能（填“能”或“不能”）用酸性高锰酸钾来处理泄漏的NaCN．请用文字结合方程式解释NaCN+H2SO4=Na2SO4+HCN．
8．下列物质能使品红溶液褪色的是（　　）
①干燥的Cl2  ②Na2O2  ③NaClO  ④活性炭  ⑤SO2．
A．除①外其它都可以B．只有②③⑤C．只有①④⑤D．全部
5．合成氨工业中氢气可由天然气和水蒸汽反应制备，其主要反应为：CH4+2H2O?CO2+4H2，已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6KJ/mol
H2O（g）=H2O（l）△H=-44KJ/mol
（1）写出由天然气和水蒸汽反应制备H2的热化学方程式：CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）△H=+165.2kJ/mol．
（2）某温度下，10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O（g），发生CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2 （g）反应，过一段时间反应达平衡，平衡时容器的压强是起始时的1.4倍．
则①平衡时，CH4的转化率为50%，H2的浓度为0.4mol/L，反应共放出或吸收热量165.2KJ．
②升高平衡体系的温度，混合气体的平均相对分子质量变小，密度不变．（填“变大”“变小”或“不变”）．
③当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将正向（填“正向”“逆向”或“不”）移动．
④若保持恒温，将容器压缩为5L（各物质仍均为气态），平衡将逆向（填“正向”“逆向”或“不”）移动．达到新平衡后，容器内H2浓度范围为0.4mol/L＜c（H2）＜0.8mol/L．
12．下列溶液加热蒸干后，能析出原溶质固体的是（　　）
A．NaHCO3B．Fe2（SO4）3C．NH4HCO3D．AlCl3
2．下列类比关系正确的是（　　）
A．Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应
B．AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO2-，则与过量NH3•H2O反应也生成AlO2-
C．Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应也生成FeI3
D．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应也生成Na2SO3和O2
9．常温下，将0.01mol CH3COONa 和0.002molHCl溶于水，形成1L混合溶液：
（1）该溶液中存在三个平衡体系，用电离方程式或离子方程式表示①和②：
①CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
②H2O?H++OH-
③CH3COOH?CHCOO-+H+，．
（2）溶液中共有7种不同的粒子（指分子和离子），在这些粒子中，浓度为0.01mol/L的是Na+，浓度为0.002mol/L的是Cl-．
（3）在上述溶液中，存在的两个守恒关系是：
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②电荷守恒，即：c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-）+c（CH3COO- ）．
10．已知A和B两支试管的溶液中共含有K+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、NO3-六种离子，向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色．
（1）试管A的溶液中所含上述离子共有3种．
（2）若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀，则该试管为B（填“A”或“B”）．
（3）若向试管B的溶液中加入合适的药品，过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液，则加入的药品是Mg（填化学式）．
（4）若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后，蒸干滤液可得到一种纯净物，则混合过程中发生反应的离子方程式为Ag ++Cl-=AgCl↓、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓．
（5）若试管A和试管B中共有四种物质按等物质的量溶解于试管中，再将A和B中的溶液混合过滤，所得滤液中各种离子的物质的量之比为4：1：6．
11．半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的材料是硅．下列有关硅及其化合物叙述正确的是（　　）
A．水玻璃做防火材料B．二氧化硅不和任何酸反应
C．可用石英坩埚加热氢氧化钠固体D．光导纤维的主要成分是硅

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