题目内容

12．Cl2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途．
25℃时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系，该体系中Cl2（aq）、HClO和ClO-分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图一所示．

（1）已知HClO的杀菌能力比ClO-强，由图一分析，用氯气处理饮用水时，pH=7.5与pH=6时杀菌效果强的是pH=6时．氯气-氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为Cl2（aq）+H2O?HClO+H++Cl-，HClO?H++ClO-，Cl2（g）?Cl2（aq）．
（2）ClO2是一种易爆炸的强氧化性气体，是一种良好的新型消毒剂．工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，该反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2═2NaCl+2ClO2．最近，科学家又研究出了在酸性溶液中用草酸钠（Na2C2O4）还原氯酸钠制取ClO2的方法，该反应的离子反应方程式为C2O42-+2ClO3-+4H+═2ClO2↑+2CO2↑+2H2O．此法的优点是反应中生成的二氧化碳有稀释作用，大大提高了ClO2生产及储存、运输的安全性．工业上还可用电解法制备ClO2，在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3，然后与盐酸反应得到ClO2．电解过程中NaClO3在阳极（填“阴”或“阳”）生成，生成ClO3-的电极反应式为Cl--6e-+3H2O=6H++ClO3-．
（3）一定条件下，在水溶液中 1mol Cl-、1mol ClOx-（x=1、2、3、4）的能量大小与化合价的关系如图二所示．从能量角度看，C、D、E中最不稳定的离子是ClO2-（填离子符号）．B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-（aq）=2Cl-（aq）+ClO3-（aq）△H=-116kJ/mol（用离子符号表示）．

分析 （1）HClO的杀菌能力比ClO-强，则HClO含量越大其杀菌效果越好；该体系中存在的平衡有氯气和水反应平衡、次氯酸的电离平衡、氯气的溶解平衡；
（2）用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，NaClO2中Cl元素化合价由+3价变为+4价，则氯气中Cl元素化合价由0价变为-1价，根据反应物和生成物书写化学方程式；在酸性溶液中用草酸钠（Na2C2O4）还原氯酸钠制取ClO2，同时生成二氧化碳，电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子失电子和水反应生成氯酸根离子和氢离子；
（3）微粒中能量越高越不稳定；B自身发生氧化还原反应生成A和D，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，反应热=（64kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-116kJ/mol．

解答 解：（1）HClO的杀菌能力比ClO-强，则HClO含量越大其杀菌效果越好，根据图知，pH=6时HClO含量较高，所以pH=6时漂白效果较好，
含氯的物质存在平衡的状态为氯气和水反应，次氯酸电离平衡，液态氯气和气态氯气的平衡等，氯气-氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为Cl2（aq）+H2O?HClO+H++Cl-； HClO?H++ClO-，Cl2（g）?Cl2（aq），
故答案为：pH=6时；Cl2（aq）+H2O?HClO+H++Cl-，HClO?H++ClO-，Cl2（g）?Cl2（aq）；
（2）ClO2是一种新的消毒剂，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，结合原则守恒和电子守恒写出该反应的化学方程Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2，
在酸性溶液中用草酸钠（Na2C2O4）还原氯酸钠制取ClO2，同时生成二氧化碳，反应的离子方程式为C2O42-+2ClO3-+4H+═2ClO2↑+2CO2↑+2H2O，
电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子失电子和水反应生成氯酸根离子和氢离子，电极反应式为Cl--6e-+3 H2O=6H++ClO3-，反应中生成的二氧化碳有稀释作用，大大提高了ClO2生产及储存、运输的安全性，
故答案为：Cl2+2NaClO2═2NaCl+2ClO2；C2O42-+2ClO3-+4H+═2ClO2↑+2CO2↑+2H2O；反应中生成的二氧化碳有稀释作用，大大提高了ClO2生产及储存、运输的安全性；阳； Cl--6e-+3H2O=6H++ClO3-；
（3）图象分析可知，能量越高越活泼，+3价的离子最活泼为ClO2-；
B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，反应热=（64kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-116kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-116kJ/mol，
故答案为：ClO2-；3ClO-（aq）=2Cl-（aq）+ClO3-（aq）△H=-116kJ/mol．

点评 本题以氯元素为载体考查反应热的计算、电解原理、氧化还原反应、化学平衡等知识点，综合性较强，侧重考查学生知识运用及图象分析能力，难点是电极反应式的书写及（3）题反应热的计算，题目难度中等．

练习册系列答案
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2．环境监测测定水中溶解氧的方法是：
①量取25mL水样，迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液（含KOH），立即塞好瓶塞，反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2（该反应极快）
②测定：开塞后迅速加入1mL～2mL浓硫酸（提供H+），使之生成I2，再用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定（以淀粉为指示剂），消耗VmL． 有关反应式为：MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O     I2+2S2O32-=2I-+S4O62-．
请填写下列空白：
（1）用标准的Na2S2O3溶液滴定待测溶液时，左手握滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化，直到因加入一滴Na2S2O3溶液后，溶液由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色为止．
（2）若滴定开始和结束时，碱式滴定管中的液面如图所示，则所
用Na2S2O3溶液的体积为26.10mL．
（3）下列操作中引起的误差偏低的是A、D（填字母序号）．
A．读数：滴定前平视，滴定后俯视
B．未用标准液润洗滴定管
C．用固体配制Na2S2O3溶液时，其固体中含有对反应体系无影响的杂质
D．待测液的滴定管之前有气泡，取液后无气泡
（4）某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：
滴定次数待测液的体积/mL0.1000mol•L-1 Na2S2O3的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL
第一次25.000.0026.1126.11
第二次25.001.5630.3028.74
第三次25.000.2226.3126.09
依据上表数据列式计算水中溶解氧的量（以g/L为单位，保留4位有效数字）．
3．实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气．进行此实验，所用仪器如图：
（1）按从左到右的顺序连接仪器，用接口字母按顺序连接为：
E→C→D→A→B→H→G→F．
（2）设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气用试管收集氯气，收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体．
（3）某同学用2.0mol•L-1的盐酸和漂白粉反应也可以生成氯气，若产生2.24L（标准状况）氯气，发生反应的HCl为0.4mol．
20．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是（　　）
A．1L1mol/L的甲醇水溶液中含有氢原子总数为4NA
B．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA
C．反应KIO3+6HI═KI+3H2O+3I2中，生成3molI2转移电子的总数为5NA
D．12g石墨和C60的混合物中质子总数为12NA
7．用0.1mol•L-1NaOH溶液滴定25mL0.1mol•L-1CH3COOH溶液滴定曲线如下图①；用0.1mol•L-1盐酸滴定25mL0.1mol•L-1氨水的滴定曲线分别如下图②所示．下列有关说法不正确的是（　　）
A．a点：c（Cl-）＞c（NH3•H2O）＞c（NH4+）B．b点：c（OH-）=c（H+）+c（CH3COOH）
C．c点：c（NH4+）=c（CH3COO-）D．d点：c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（H+）
17．丹参素能明显抑制血小板的聚集，其结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．丹参素在C上取代H的一氯代物有4种
B．在Ni催化下1 mol丹参素最多可与4 mol H2加成
C．丹参素能发生取代、消去、中和、氧化等反应
D．1 mol丹参素在一定条件下与足量金属钠反应可生成4 mol H2
4．已知：①在稀碱溶液中，溴苯难发生水解
②→CH3-CHO+H2O
现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X，其苯环上的一溴代物只有一种，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，吸收峰的面积比为1：2：6：1，在一定条件下可发生下述一系列反应，红外光谱表明B分子中只含有C═O键和C-H键，C可以发生银镜反应；E遇FeCl3溶液显紫色且能与浓溴水反应．

请回答下列问题：
（1）下列关于B的结构和性质的描述正确的是ad（选填序号）
a．B与D都含有醛基
b．B与葡萄糖、蔗糖的最简式均相同
c．B可以发生加成反应生成羧酸
d．B中所有原子均在同一平面上
e．1mol B与银氨溶液反应最多能生成2mol Ag
（2）F→H的反应类型是消去反应．
（3）I的结构简式为．
（4）写出下列反应的化学方程式：．
①X与足量稀NaOH溶液共热：．
②F→G的化学方程式：．
（5）同时符合下列条件的E的同分异构体共有4种，请写出其中任意一种的结构简式任意一种．
a．苯环上核磁共振氢谱有两种氢
b．不发生水解反应
c．遇FeCl3溶液不显色
d．1mol E的同分异构体最多能分别与1mol NaOH和2mol Na反应．
1．常温下，向10mL 0.1mol/L的HR溶液中逐滴滴入0.1mol/L的NH3•H2O溶液，所得溶液pH及导电性变化如图．下列分析正确的是（　　）
A．HR为强酸
B．a、b、c三点所示溶液中水的电离程度相同
C．b点溶液中c（NH4+）＞c（R-）＞c（OH-）＞c（H+）
D．a～c任意点溶液均有c（H+）×c（OH-）=Kw=l．0×l0-14
2．现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙，请根据下列操作回答问题：
（1）常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程，下列表达式的数据一定增大的是BD．
A．c（H+）  B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$   C．c（H+）•c（OH-）   D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$
（2）取10mL的乙溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡向右（填“向左”、“向右”或“不”）移动；另取10mL的乙溶液，加入少量无水醋酸钠固体（假设加入固体前后，溶液体积保持不变），待固体溶解后，溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$  的比值将减小（填“增大”、“减小”或“无法确定”）．
（3）取等体积的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为：V（甲）＜ V（乙） （ 填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）已知25℃时，两种酸的电离平衡常数如下：
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数K11.8×10-54.3×10-73.0×10-8
K2--5.6×10-11--
下列四种离子结合H+能力最强的是B．
A．HCO3-         B．CO32-          C．ClO-          D．CH3COO-
（5）常温下，取甲溶液稀释100倍，其pH=4；取99mL甲溶液与1mL1mol/L的NaOH溶液混合（忽略溶液体积变化），恢复至常温时其pH=10．

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