题目内容

1．Cl2、ClO2等气体可作为水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．我国从2 000年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒．
（1）工业制漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
（2）消毒水时，ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe（OH）3和MnO2等难溶物除去，说明ClO2具有氧化性．
（3）工业上在80℃时电解氯化钠溶液得到 NaClO3，然后与盐酸反应得到ClO2．电解时生成ClO3-的电极反应式为Cl-+3H2O-6e-=ClO3-+6H+．
（4）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8mg/L之间．碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：
Ⅰ．取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝．
Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液．（已知：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-）
Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1～3．
操作时，不同pH环境中粒子种类如图所示：
请回答：
①操作Ⅰ中反应的离子方程式是2ClO2+2I-=I2+2ClO2-．
②确定操作Ⅱ完全反应的现象是溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色．
③在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O．
④若水样的体积为1.0L，在操作Ⅱ时消耗了1.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10mL，则水样中ClO2的浓度是0.675mg/L．

分析 （1）利用氯气与消石灰反应制备漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙与水；
（2）反应中Fe、Mn元素化合价升高，被氧化；
（3）工业上在80℃时电解氯化钠溶液得到 NaClO3，氯离子发生氧化反应得到ClO3-，根据O元素守恒，可知有水参加反应，根据电荷守恒可知有氢离子生成；
（4）①ClO2具有氧化性，加入淀粉后溶液变蓝，说明I-被氧化性I2，由图可知中性条件下生成ClO2-，配平书写离子方程式；
②加入最后一滴Na2S2O3溶液时，碘反应完毕，溶液蓝色褪去；
③由图可知，酸性条件下ClO2-具有氧化性，将I-被氧化性I2，自身被还原为Cl-；
④根据电子转移守恒、2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，可知关系式：2ClO2～I2～2S2O32-，结合关系式计算．

解答 解：（1）利用氯气与消石灰反应制备漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙与水，反应方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，
故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
（2）反应中Fe、Mn元素化合价升高，被氧化，说明ClO2具有氧化性，
故答案为：氧化性；
（3）工业上在80℃时电解氯化钠溶液得到 NaClO3，氯离子发生氧化反应得到ClO3-，根据O元素守恒，可知有水参加反应，根据电荷守恒可知有氢离子生成，电极反应式为：Cl-+3H2O-6e-=ClO3-+6H+，
故答案为：Cl-+3H2O-6e-=ClO3-+6H+；
（4）①ClO2具有氧化性，加入淀粉后溶液变蓝，说明I-被氧化性I2，由图可知中性条件下生成ClO2-，反应离子方程式为：2ClO2+2I-=I2+2ClO2-，
故答案为：2ClO2+2I-=I2+2ClO2-；
②加入最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明滴定到终点，
故答案为：溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色；
③由图可知，酸性条件下ClO2-具有氧化性，将I-被氧化性I2，自身被还原为Cl-，反应离子方程式为：ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O，
故答案为：ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O；
④设1L水样中ClO2为xg，则：
2ClO2～～I2～～2S2O32-，
135g          2mol
xg           1.0×10-3 mol/L×0.01mL         
所以135g：xg=2mol：1.0×10-3 mol/L×0.01mL
解答x=6.75×10-4
则水样中ClO2的浓度是0.675mg/L
故答案为：0.675．

点评 本题考查氧化还原反应基本概念、氧化还原方程式书写、氧化还原反应滴定等，注意根据不同pH环境与粒子种类关系图判断发生的反应，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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（1）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关．一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co（H2O）6]2+显粉红色，据此判断，[Mn（H2O）6]2+有（填“有”或“无”）颜色．
（2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2（OH）n（SO4）3-n/2]m，n＜5，m＜10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子．下列说法中不正确的是D．（填序号）
A．PFS中铁显+3价
B．铁原子的外围电子排布式是3d64s2
C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
元素MnFe
电离能I1717759
（kJ•mol-1）I21 5091 561
I33 2482 957
（3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用．现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：{Cr2[OOC-C（CH3）═CH2]2（H2O）8}Cl4
①该化合物中存在的化学键类型有配位键、共价键、离子键．
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12．硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）均属于硼族元素（第ⅢA族），它们的化合物或单质都有重要用途．回答下列问题：
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（2）已知：无水氯化铝在178℃升华，它的蒸气是缔合的双分于（Al2Cl6），结构如图1缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是sp3．
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三溴化硼三溴化磷
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9．有机物E是一种医药中间体，可用于制备抗凝血药，可以通过如图路线合成：

（1）A可以发生银镜反应，反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag（NH3）2OH $\stackrel{△}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O．
（2）B中含氧官能团的名称羧基、羟基，B转化为C的反应类型取代反应．
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（4）写出E与足量NaOH溶液完全反应的化学方程式+2NaOH $\stackrel{△}{→}$ +H2O．
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（6）苯甲酸苯甲酯是一种重要的有机合成中间体．
已知：①；②光照时，甲苯与Cl2侧链取代．
试写出以甲苯为原料制取苯甲酸苯甲酯的合成路线流程图（无机原料任选）．合成路线流程图示例如下：
H2C═CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH．
16．一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（　　）
A．a电极发生还原反应
B．H+由右室通过质子交换膜进入左室
C．b电极反应式为：2NO3-+10e-+12H+═N2↑+6H2O
D．电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极
6．某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应．其中A、F为氨气和氯气的发生装置，C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置．
请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2C1-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++C12↑+2H2O
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A．碱石灰    B．浓硫酸   C．生石灰  D．五氧化二磷  E．烧碱
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从右图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格．BⅡ DⅢ EⅠ
（4）氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：8NH3+3C12=6NH4C1+N2；装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请简述鉴定该固体就是氯化铵的原理：将固体在烧杯中溶解，用试管取少量溶液，然后滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有C1-；用试管取少量溶液，加入浓烧碱溶液，加热，再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，红色石蕊试纸变蓝证明有NH4+
（5）若从装置C的G出口处逸出的尾气中含有N2和少量C12，应如何处理？将导气管与G连接，另一端插入盛有NaOH溶液的烧杯中．
13．锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，以苛性钠溶液为电解质，电池放电时的总反应为Zn+Ag2O+H2O═Zn（OH）2+2Ag，下列判断正确的是（　　）
A．放电时，OH-向负极方向移动
B．放电时，正极反应式为Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O
C．充电时，Zn发生氧化反应
D．充电时，阴极附近PH 减小
10．铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用．
（1）工业上用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的主要反应的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（2）钢铁“发蓝”是在钢铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜的技术．其中一种办法是将钢铁制品浸到NaNO2和浓NaOH的混合溶液中加热到130℃．其过程可以用如下化学方程式表示：
①3Fe+NaNO2+5NaOH═3Na2FeO2+H2O+NH3↑
②6Na2FeO2+NaNO2+5H2O═3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH
③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O═Fe3O4+4NaOH
则反应②中的氧化剂是NaNO2（填化学式），整个过程中，每有84gFe参加反应，则转移4mol电子．
（3）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰．你认为Fe（NO3）3溶液蚀刻银的原因可能是Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下硝酸根离子能氧化Ag．
（4）烧杯中盛有100mL FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液，其中各物质的物质的量浓度均为1mol/L，向该混合液中加入一定量的铁粉，若反应完毕时，烧杯中无固体物质剩余，则此时溶液中一定含有的金属离子是Fe2+、Cu2+，设它们的物质的量之和为a mol，则a的取值范围是0.2＜a≤0.35．
11．某化学探究小组拟用铜片制取Cu（NO3）2，并探究其化学性质．
Ⅰ、他们先把铜粉放在空气中灼烧，再与稀硝酸反应制取硝酸铜．
（1）如果直接用铜屑与稀硝酸反应来制取硝酸铜，可能导致的两个不利因素是生成等物质的量硝酸铜时消耗的硝酸多、产生污染物NO．
（2）实验中铜粉应该放在坩埚（填“蒸发皿”“坩埚”或“烧杯”）中灼烧．欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体，实验操作步骤按顺序分别是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
Ⅱ、为了探究Cu（NO3）2在酸性条件下跟铁单质的反应．他们取一支试管，加入Cu（NO3）2溶液，滴入适量稀硫酸酸化，再加入一定量铁粉，实验后没有固体残留物质．
（3）该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究，他们设计了实验方案，并进行实验．请按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论．
实验操作步骤预期现象与结论
步骤1：观察样品
溶液呈蓝绿色，①不能（填“能”或“不能”）确定产物中铁元素的价态
步骤2：
取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液
②若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅，说明产物中含+2价铁元素，若KMnO4溶液不褪色或红色不变浅，说明产物中不含+2价铁元素
步骤3：③另取少量溶液，滴加KSCN溶液若溶液变为红色，说明产物中含+3价的铁元素；若溶液颜色无明显变化，则说明产物中不含+3价的铁元素

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