题目内容

18.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2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑.
(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Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
(3)二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂.我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯的方法,其化学方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl.
(4)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BC(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的实验现象是湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,从原子结构角度解释Cl2的氧化性强于I2的原因:同主族元素从上到下,原子半径依次变大,得电子能力依次减弱,氧化能力依次减弱.

分析 (1)氯碱工业生产氯气,电解饱和食盐水;
(2)用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液,生成NaCl、NaClO、水;
(3)用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯,还生成NaCl;
(4)①碱性溶液及具有还原性的物质可吸收氯气;
②说明Cl2的氧化性强于I2的实验,利用氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性说明.

解答 解:(1)氯碱工业生产氯气,电解饱和食盐水,反应为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑,故答案为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液,生成NaCl、NaClO、水,离子反应为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯,还生成NaCl,反应为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,故答案为:Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl;
(4)①C为碱性溶液,B具有还原性,则BC中的物质可吸收氯气,故答案为:BC;
②说明Cl2的氧化性强于I2的实验,氯气氧化KI生成碘,使淀粉KI试纸变蓝,即湿润淀粉碘化钾试纸变蓝能说明Cl2的氧化性强于I2,由于同主族元素从上到下,原子半径依次变大,得电子能力依次减弱,氧化能力依次减弱,故答案为:湿润淀粉碘化钾试纸变蓝;同主族元素从上到下,原子半径依次变大,得电子能力依次减弱,氧化能力依次减弱.

点评 本题考查氯气的化学性质,为高频考点,把握习题中的信息、物质的氧化性及发生的反应为解答的关键,侧重分析能力与化学用语应用的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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8.催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一.研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平衡反应,分别生成CH3OH和CO.反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1   I
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2   II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)
543Cat.112.342.3
543Cat.210.972.7
553Cat.115.339.1
553Cat.212.071.6
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g)△H3=44.0kJ•mol-1
请回答(不考虑温度对△H的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$;反应II的△H2=+41.2kJ•mol-1
(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有CD.
A.使用催化剂Cat.1B.使用催化剂Cat.2C.降低反应温度
D.投料比不变,增加反应物的浓度   E.增大CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是表中数据表明此时未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响.
(4)在图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图.
(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在阴极,该电极反应式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O.
2.大多数城市的空气质量实时发布系统将以实时空气质量指数替代原料的AQI指数,燃煤烟气和汽车尾气是引发
AQI指数上升的主要污染源,因此,对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理,可实现绿色环保、节能减排等目的,汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO(g)△H<0,一定条件下用气体传感器测得该反应在不同时间的NO和CO的浓度如下表
时间/sc(NO)/mol•L-1c(CO)/mol•L-1
01.00×10-33.60×10-3
14.50×10-43.05×10-3
22.50×10-42.85×10-3
31.50×10-42.75×10-3
41.00×10-42.70×10-3
51.00×10-42.70×10-3
(1)下列措施既能提高NO的转化率,又能提高反应速率的是A(填字母)
A.增大压强          B.上高温度C.加催化剂  D.降低温度
(2)前2 s内的平均反应速率v(CO2)=3.75×10-4mol/(L•s),CO平衡转化率为25%
(3)该反应的平衡常数K为5000
(4)在恒温密闭容器中充入CO、NO气体,下列图象如图能正确表面可逆反应达到平衡状态的是BD

(5)①已知
化学式电离常数
H2SO3K1=1.3×10-2,K2=6.2×10-8
H2CO3K1=4.3×10-7,K2=5.6×1011
根据表中提供的数据可知,在溶液中不能大量共存的微粒是CD
A.HCO3-、HSO3-                
B.HCO3-、SO32-
C HCO3-、H2SO3
D.HSO3-、CO32-
②等物质量浓度的5种溶液:
a.NH4Cl
b.(NH42SO4
c.(NH42CO3
d.NH4Al(SO42
e.CH3COONH4
c(NH4+)由大到小的顺序是b>c>d>a>e(填字母)
(6)设计如图装置模拟传感器测定CO与NO的反应原理.

①铂丝电极为正极(填“正极”或“负极”)
②负极反应式为CO+O2--2e-=CO2

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