题目内容

氯气是氯碱工业的主要产品之一，是一种常用的消毒剂，其消毒原理是与水反应生成了次氯酸：Cl2+H2O?HCl+HClO    K=4.5×10-4
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）．但是，由于氯气贮运不方便，且具有一定的危险性，目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代．请回答：
（1）氯碱工业生产氯气的化学方程式为
 
．
（2）84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为
 
．
（3）一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧化性强弱的微型装置（如图）．
①下列溶液能吸收Cl2的是
 
（填字母序号）．
A．饱和食盐水  B．饱和Na2SO3溶液C．饱和NaOH溶液    D．浓硫酸
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是
 
．
③Cl2中含有少量HCl气体，可用
 
试剂除去HCl，请用平衡移动的原理解释原因：
 
．
（4）若实验室用200mL 10mol?L-1的浓盐酸与足量的二氧化锰固体加热反应（不考虑氯化挥发），则产生氯气的物质的量为
 
 0.5mol（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是
 
．
考点：氯气的化学性质,氯、溴、碘及其化合物的综合应用
专题：卤族元素
分析：（1）氯碱工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气；
（2）氯气与烧碱溶液反应生成NaCl和NaClO；
（3）①根据氯气具有氧化性以及能与碱反应的性质判断；
②可用淀粉碘化钾试纸检验；
③氯水中存在Cl2+H2O?HCl+HClO平衡，为可逆反应，根据浓度对平衡一定的影响分析；
（4）浓盐酸有强还原性，而稀盐酸没有还原性，随反应的进行浓盐酸变成稀酸．
解答： 解：（1）氯碱工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑，
故答案为：2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑；
（2）氯气与烧碱溶液反应生成NaCl和NaClO，反应的离子方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O；
（3）①A．氯气难溶于饱和食盐水，故A错误；        
B．氯气具有氧化性，可与饱和Na2SO3溶液发生氧化还原反应而被吸收，故B正确；
C．氯气和与饱和NaOH溶液反应而被吸收，故C正确；    
D．浓硫酸与氯气不反应，不能吸收氯气，故D错误．
故答案为：BC；
②氯气可氧化KI生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，则可用湿润淀粉碘化钾试纸检验，现象为试纸变蓝，
故答案为：湿润淀粉碘化钾试纸变蓝；
③氯水中存在Cl2+H2O?HCl+HClO平衡，为可逆反应，饱和食盐水中Cl-抑制氯气与水的反应，平衡会逆向移动，有效降低Cl2在饱和食盐水中的溶解度，
故答案为：饱和食盐水；增大Cl-浓度，Cl2+H2O?HCl+HClO平衡会逆向移动，有效降低Cl2在饱和食盐水中的溶解度；
（4）浓盐酸中含有HCl：0.2L×10mol/L═2mol根据化学方程式：MnO2+4HCl
 加热 
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O可知在二氧化锰过量的条件下，如果HCl完全反应，会生成氯气0.5mol，但是浓盐酸与二氧化锰反应成为稀盐酸后将不会反应生成氯气，即生成的氯气会小于0.5mol，故答案为：小于；随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，稀盐酸与二氧化锰不再反应，故应小于0.5mol．
点评：本题考查了实验室制取氯气的反应原理和根据化学方程式的计算，以及与制取氯气有关的氧化还原反应知识，较为综合，也较为基础，能很好地考查知识和能力．
练习册系列答案
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下列叙述正确的是（用NA代表阿伏加德罗常数的值）（　　）
A、2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
B、物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中，含有Cl-个数为NA
C、标准状况下22.4L的CH4与18gH2O所含的质子数均为10NA
D、常温常压下，10.6gNa2CO3含有的Na+离子数为2NA
向容积为2L的密闭容器中加入2mol A、0.6mol C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图1所示．图2为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件．已知t3-t4阶段为使用催化剂；图1中t0-t1阶段c（B）未画出．

（1）若t1=15min，则t0-t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）=
 
．
（2）t4-t5阶段改变的条件为，B的起始物质的量为．各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：则K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为
 
（用“＞”“＜”或“=”连接）．
t1～t2t2～t3t3～t4t4～t5t5～t6
K1K2K3K4K5
（3）在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，达到平衡时体系中各物质的量与t1时刻相等，a、b、c要满足的条件为
 
．
在一定温度，可逆反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常数K=4，由此可以推测在该温度下，可逆反应2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）的平衡常数是（　　）
A、0.25B、2C、4D、16
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一．在制取合成氨原料气的过程中，常混有一些杂质，如CO会使催化剂中毒．除去CO的化学反应方程式（HAc表示醋酸）：
Cu（NH3）2Ac+CO+NH3=Cu（NH3）3（CO）Ac
请回答下列问题：
（1）C，N，O的第一电离能由大到小的顺序为
 
．
（2）写出基态Cu+的核外电子排布式
 
．
（3）配合物Cu（NH3）3（CO）Ac中心原子的配位数为
 
．
（4）写出与CO互为等电子体的离子
 
．（任写一个）
（5）在一定条件下NH3与CO2能合成化肥尿素[CO（NH2）2]，尿素中 C原子和N原子轨道的杂化类型分别为
 
；1mol尿素分子中，σ键的数目为
 
．
（Ⅰ） 四氯化钛是无色液体，沸点为136℃．它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑）．在650℃～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体．下图是某科研小组制备TiCl4的反应装置：

其主要操作步骤如下：
①连接好整套装置，在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间；
②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止；
③将TiO2、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；
④将电炉升温到800℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水．
试回答下列问题：
（1）正确的操作顺序为（填序号）
 
；
（2）装置A中的反应的离子方程式为
 
；
（3）C装置中的反应的化学方程式为
 
．
（Ⅱ）若该科研小组将刚吸收过少量SO2的NaOH溶液注入装置E对上述实验的尾气进行吸收处理，则吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、CO32-、OH-和SO
 
2-
4
．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑盐类的水解）．
（1）提出合理假设：
假设1：只存在SO32-；
假设2：既不存在SO32-也不存在ClO-；
假设3：
 
．
（2）设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：
a．3mo l?L-1H2SO4        b．0.01mol?L-1KMnO4        c．1mol?L-1BaCl2
d．淀粉-KI溶液         e．酚酞试剂                  f．品红溶液
实验步骤预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol?L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．
步骤2：向A试管中滴加1～2滴
 
（填序号）．		若溶液
 
，则假设1成立．
否则，则假设2或3成立．
步骤3：向B试管中滴加1～2滴
 
（填序号）．		若溶液
 
，则假设3成立．
否则，结合步骤2，则假设2成立．
某种常见金属X，它既能与盐酸反应，生成X3+和H2，又能与烧碱溶液反应生成[X（OH）4]-和H2O，其氢氧化物具有两性，但不与氨水反应；而Zn（OH）2与氨水反应生成[Zn（NH3）4]2+．试回答下列问题：
（1）用阳离子膜电解Na[X（OH）4]的水溶液得白色沉淀两种气体d等等，其离子方程式是
 
．
（2）与Y同周期的第VA族元素Z形成的最常见氢化物也可表示为ZH3，但与XH3最大的区别是：氢元素前者
 
，后者
 
．Z还可以形成多种氢化物及其微粒，如Z2H4、Z2H5+、ZH4+等．
①写出Z2H4的电子式，六个原子处在同一平面吗？
 
（填“是”或“否”）
②若某一物质组成为Z4H4，则它的一种离子化合物的化学式为
 
．
③ZH4+在细菌存在下，氧化成硝酸的离子方程式是
 
．
如表是实验室制备气体的有关内容：
（1）根据表中所列实验原理，从如图装置中选择合适的发生装置，将其编号填入表的空格中．
编号实验内容实验原理发生装置
①制氧气H2O2→O2
 
②制氨气NH4Cl→NH3
 
③制氯气HCl→Cl2
 

（2）上述气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是
 
（填气体的化学式，下同）；从反应中有无电子转移的角度看，明显不同于其他气体的是
 
，写出实验室制取该气体的化学方程式
 

（3）制备Cl2需用8mol/L的盐酸100mL，现用12mol/L的盐酸来配制．
①需要12mol/L的盐酸的体积为
 
mL（精确到0.1mL）
②在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是
 
（填写标号）．
A．使用容量瓶前检查它是否漏水   
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配制溶液时用量筒量取浓盐酸后用玻璃棒引流入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm～2cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低处和标线相平
D．定容后盖好瓶塞，用食指顶住，用另一只手手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次．
有一镁、铝合金，用适量稀硫酸完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的质量随氢氧化钠的体积关系如图所示，原合金中镁、铝质量比为（　　） （Mg、Al的相对原子质量分别为24、27）
A、4：3B、4：9
C、8：9D、20：27

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