题目内容

3．氯气是重要的化工原料，有广泛的用途．
（1）氯气的电子式是．
（2）电解饱和食盐水制氯气的离子方程式是2Cl-+2H2O═2OH-+H2↑+Cl2↑．
（3）工业上用H2和Cl2反应制HCl，反应的能量变化如图所示：

①该反应的热化学方程式是H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=-183kJ/mol．
②实验室配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在稀盐酸中，请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因溶液中存在Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+平衡，增大H+浓度，平衡逆向移动，
抑制FeCl3水解
（4）新制饱和氯水中存在：Cl2+H2OHCl+HClO，为使平衡向正反应方向移动，下列措施可行的是a b．
a．加少量NaOH固体      b．加CaCO3固体      c．加NaCl固体
（5）“氯胺（NH2Cl）消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl2+NH3=NH2Cl+HCl．NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质，该反应中元素的化合价不变．
①NH2Cl与水反应的化学方程式是NH2Cl+H2O=NH3+HClO．
②在Cl2+NH3=NH2Cl+HCl中，每消耗11.2L Cl2（标准状况下），转移电子0.5 mol．

分析 （1）氯气中两个氯原子通过共用1对电子形成8电子稳定结构；
（2）电解氯化钠溶液生成氯气、氢氧化钠和氢气；
（3）①根据图中键能数据，应用“△H=反应物总键能-生成物总键能”即可求得反应热，注意热化学方程式需要注明物质状态；
②Fe3+存在水解平衡且水解后溶液显酸性，所以通过增大H+浓度的方式抑制Fe3+水解；
（4）依据化学平衡移动的影响因素解答；
（5）①依据题意：NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质，该反应中元素的化合价不变判断产物写出方程式；
②反应中只有Cl元素化合价发生变化，氯气的物质的量为0.5mol，化合价分别由0价变化为-1价、+1价，转移电子数为0.5mol．

解答 解：（1）氯气中两个氯原子通过共用1对电子形成8电子稳定结构，电子式为，故答案为：；
（2）电解氯化钠溶液生成氯气、氢氧化钠和氢气，离子方程式：2Cl-+2H2O═2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案为：2Cl-+2H2O═2OH-+H2↑+Cl2↑；
（3）①△H=反应物总键能-生成物总键能”=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，则热化学方程式为H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△=-183kJ/mol，
故答案为：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△=-183kJ/mol；
②因为Fe3+存在水解平衡且水解后溶液显酸性，离子方程式为Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，所以通过增大H+浓度的方式抑制Fe3+水解，
故答案为：氯化铁溶液中存在如下平衡：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，在盐酸中氢离子浓度较大，可使平衡逆向移动，一直铁离子水解；
（4）可使溶液中的平衡正向移动的方法有：升温（吸热反应）或降温（放热反应）、增大反应物浓度、降低生成物浓度（加可与生成物反应的物质），可加入碳酸钙和氢氧化钠，消耗氢离子，生成物浓度降低，可使平衡正向移动，
故答案为：ab；
（5）①根据题目信息“生成可以杀菌消毒的物质”可知一种产物为HClO，根据守恒的原则，另一种产物为NH3，方程式为NH2Cl+H2O=HClO+NH3，
故答案为：NH2Cl+H2O=HClO+NH3；
②反应中只有Cl元素化合价发生变化，氯气的物质的量为0.5mol，化合价分别由0价变化为-1价、+1价，转移电子数为0.5mol，故答案为：0.5．

点评 本题为综合题，考查了物质电子式书写、离子方程式、化学方程式书写、化学平衡移动影响因素，盐类水解规律，把握热化学方程式书写方法、盐类水解规律是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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13．下列说法正确的是（　　）
A．分子式为H2O和D2O的性质相同
B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能
途径a：C$→_{高温}^{H_{2}O}$CO+H2$→_{燃烧}^{O_{2}}$CO2+H2O
途径b：C$→_{燃烧}^{O_{2}}$CO2
C．pM2.5是指大气中直径接近2.5×10-6m的颗粒物，分散在空气中形成胶体
D．氢氧燃料电池的能量转换形式仅为化学能转化为电能．
14．Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2，能将H2O2氧化．为了验证该结论，学生设计了如图所示的实验装置进行实验（夹持装置略去）．请回答下列问题：
（1）试管B中饱和食盐水的作用除去Cl2中混有的HCl；
（2）试管C中加入5mL 30% 双氧水，发生反应的化学方程式Cl2+H2O2=2HCl+O2；
（3）圆底烧瓶A中放有高锰酸钾，分液漏斗中为浓盐酸，则反应方程式为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2?+8H2O
（4）试管D中充满10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气；
（5）将浓盐酸注入圆底烧瓶A，当装置中空气基本排尽后关闭止水夹，反应一段时间后试管D中的现象为试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升，试管D中的气体检验方法该气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气
（6）有的同学对上述实验中试管D中气体来源产生质疑，你认为可能的来源有2H2O2=2H2O+O2↑；Cl2+H2OHCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑（用化学方程式表示）
11．ClO2是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，具有强氧化性，熔点为-59℃，沸点为11.0℃，不稳定，易溶于水．某研究小组在60℃时用硫铁矿还原氯酸钠制取并收集二氧化氯．

（1）三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4，通入空气，温度为60℃时，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末．反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平：
15 ClO3-+1 FeS2+14 H+=15 ClO2+1 Fe3++2 SO42-+7 H2O
（2）如图1凝集装置B必须添加温度控制装置，应该是冰水浴装置．
（3）装置D的作用是检验ClO2是否吸收完全．
（4）反应后在装置C中可得NaClO2溶液．已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2．请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：
①蒸发结晶；②趁热过滤；③洗涤；④干燥．
（5）用水吸收ClO2可得到ClO2溶液．为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验．
步骤1：准确量取ClO2溶液10mL，稀释成100mL试样，量取V1 mL试样加入到锥形瓶中．
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻．
步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL．
（已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
①写出步骤2中发生反应的离子方程式2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O．
②原ClO2溶液的浓度为$\frac{135CV{\;}_{2}}{V{\;}_{1}}$g/L（用含字母的代数式表示）．
18．金属Na、Mg、Al有广泛的应用．
（1）周期表中Na、Mg、Al所在周期是第三周期．
（2）为比较Na、Mg、Al的金属性，进行了如下实验：
实验1：各取1.0g金属钠和镁，分别加入到5mL水中，钠与水反应剧烈，镁与水反应缓慢．
实验2：各取1.0g的镁条和铝条，分别加入到5mL 1.0mol/L盐酸中，镁与盐酸反应剧烈，铝与盐酸反应较剧烈．
已知：元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度来判断．
由实验1和实验2得出的结论是Na＞Mg＞Al，用原子结构理论解释：同周期元素从左到右，核电荷数增大、原子半径减小，原子核对核外电子吸引增强，失去电子能力减弱．
（3）Na、Mg、Al都可以用于制备储氢的金属氢化物． NaH是离子化合物，能与水发生氧化还原反应生成H2，该反应的还原剂是NaH．
8．25℃时，某溶液由H2O电离产生的c（H+）=10-13mol•L-1，则下列离子组在该溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．Na+、K+、Cl-、SO42-B．Na+、HCO3-、SO42-、Cl-
C．Fe2+、K+、SO42-、NO3-D．K+、NH4+、SO42-、Cl-
15．下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）
A．向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO32-+SO2+H2O=H2SiO3↓+SO32-
B．向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O
C．向Al2（SO4）3溶液中加入过量的NH3•H2O：Al3++4NH3•H2O=[Al（OH）4]-+4NH4+
D．向CuSO4溶液中加入Na2O2：2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu（OH）2↓+O2↑
12．具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是（　　）
A．两种原子的电子层上全部都是s电子
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子
C．最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的离子
D．原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子
13．在KCl、MgSO4、MgCl2形成的混合溶液中，c（K+）=0.1mol/L，c（Mg2+）=0.25mol/L，c（Cl-）=0.2mol/L，则c（SO42-）为（　　）
A．0.15 mol/LB．0.20 mol/LC．0.25 mol/LD．0.40 mol/L

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