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15．世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯．二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热．实验室以电解法制备ClO2的流程如下：

（1）ClO2中所有原子不是（填“是”或“不是”）都满足8电子结构．上图所示电解法制得的产物中杂  质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用C；
A．饱和食盐水  B．碱石灰  C．浓硫酸  D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是A、B、C、D；
A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备．化学反应方程式为2NaClO3+4HCl（浓）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O；缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境．
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2，此法相比欧洲方法的优点是安全性好，没有产生毒副产品；
（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用．

分析 （1）Cl最外层7个电子，只有1个单电子，O最外层6个电子，含2个单电子；产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，为氨气，可选酸来除杂；
（2）高效“绿色”消毒剂二氧化氯，可推广使用，代替氯气；
（3）氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水；
（4）氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应，生成氯化钠和二氧化氯；
（5）用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水，以此来解答．

解答 解：（1）Cl最外层7个电子，只有1个单电子，O最外层6个电子，含2个单电子，则O原子不能满足8电子稳定结构，产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，为氨气，可选酸来除杂，只有C中浓硫酸符合，
故答案为：不是；C；
（2）A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理，代替氯气，为“绿色”消毒剂，故A正确；
B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期，能杀菌消毒，故B正确；
C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围，便于运输和应用，故C正确；
D．二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装，故D正确；
故答案为：A、B、C、D；
（3）氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水，该反应为2NaClO3+4HCl（浓）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O，
故答案为：2NaClO3+4HCl（浓）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O；
（4）氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应，生成氯化钠和二氧化氯，该反应为2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2，该法相比欧洲方法的优点为安全性好，没有产生毒副产品，
故答案为：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；安全性好，没有产生毒副产品；
（5）用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水，该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，
此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用，
故答案为：H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O；反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用．

点评 本题考查二氧化氯的性质及应用，注意把握所给信息来分析解答，侧重学生解决新问题能力的考查，将知识活学活用为解答的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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5．已知甘油（C3H8O3）通常是无色液体，易溶于水，密度比水大，沸点约为290.9℃．要从甘油、水的混合物中分别得到甘油与水，最佳方法是（　　）
A．分液B．过滤C．蒸发D．蒸馏
6．常温下有浓度均为0.5 mol/L的四种溶液：①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3•H2O．
（1）上述溶液中，可发生水解的是①②（填序号，下同）．
（2）向④中加入少量氯化铵固体，此时$\frac{{c（N{H_4}^+）}}{{c（O{H^-}）}}$的值增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）常温下，取10 mL溶液③，加水稀释到500 mL，则此时溶液中由水电离出的c（H+）=10-12 mol•L-1．
（4）若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积小于④的体积（填“大于”、“小于”或“等于”）
（5）Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）．
3．某混合气体中含有N2、O2、CO2三种成分．化学兴趣小组设计下图装置测定该混合气体中N2、O2、CO2的体积组成，其中B是带刻度的量气装置（V1、V2、V3为相同条件下的读数）．

实验步骤：
①先按如图所示组装仪器，检查装置气密性．然后向装置中装入药品（如图所示），其中C瓶溶液上方为50mL已除尽CO2的空气（N2和O2的体积比为4：1）．
②打开止水夹b、c、d，关闭止水夹a、e，向B瓶中通入N2、O2、CO2的混合气体后关闭d，并冷却到室温，B中收集到V1mL气体．
③关闭b，打开止水夹a、c、e、f，向A瓶中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出，此时D读数为V2mL．
④关闭e、f，接通电源，引燃红磷，生成酸性氧化物P2O5．
⑤等C瓶冷却到室温，打开f最终D读数为V3mL．
回答下列问题：
（1）装置A、B中试剂X应选用Ⅲ（填写序号）．
I．饱和Na2CO3溶液Ⅱ．饱和NaCl溶液Ⅲ．饱和NaHCO3溶液Ⅳ．蒸馏水
实验室检验试剂X中主要阳离子的操作名称为焰色反应，检验主要阴离子的实验方案为取试剂X于试管中，加入氯化钙溶液，无明显现象，再加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体（排除二氧化硫），说明原溶液中含碳酸氢根离子．
（2）C装置中红磷需稍过量的目的是消耗完C中的O2．
（3）C瓶中NaOH溶液的作用是吸收混合气体中的CO2；反应结束后，C瓶溶液中含有溶质的化学式为NaOH、Na2CO3、Na3PO4．
（4）利用上述数据计算，混合气体中CO2与O2的体积比为（V1-V2）：（V2-V3-10）（用含V1、V2、V3的代数式表示）．若步骤⑤中C瓶还未冷却到室温就打开止水夹f，立即读出量筒D的读数，这样做会使所测氧气的体积分数偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
10．下列液体中，不会出现丁达尔效应的分散系是（　　）
①鸡蛋白溶液　②水　③淀粉溶液　④硫酸钠溶液  ⑤Fe（OH）3胶体　⑥泥浆水．
A．②④B．③④⑥C．②④⑥D．④⑥
20．氮元素是重要的非金属元素，按要求回答下列问题：
（1）向甲、乙两个均为2L的密闭容器中，分别充入0.6mol N2和1.6mol H2，发生反应：
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（2）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水．科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．
（3）NOx是大气污染物，处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
②CH4（g）+2NO2 （g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-867kJ•mol-1
若用4.48L CH4还原NO生成N2，则放出的热量为232kJ．（气体体积已折算为标准状况下）
（4）HNO3和As2S3能发生反应：As2S3+10HNO3═2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O，反应中被氧化的元素为As、S．若该反应中转移电子的物质的量为5mol时，将生成的S全部转化为浓H2SO4，然后与足量的铜在加热条件下反应消耗铜的量a．（填序号）
a．大于0.75mol     b．等于0.75mol     c．小于0.75mol       d．无法确定
（5）将0.1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH4+离子浓度分别为c1、c2、c3，则三者浓度大小的关系为c1=c2＜c3（用c1、c2、c3和＞、＜、=表示）．已知醋酸铵溶液呈中性，常温下CH3COOH的Ka=1×10-5 mol•L-1，则该温度下0.1mol•L-1的NH4Cl溶液的pH为5．
7．在体积固定的密闭体系中发生下列反应：
A（g）+3B（g）?2C（g）△H＜0，图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系，完成下列问题：
（1）t1、t3、t4时刻体系中所改变的条件可能是C、E、B（选填下列序号字母）．
A．增大压强  B．减小压强  C．升高温度
D．降低温度  E．加催化剂  F．充入氮气
（2）C体积分数最高的时间段是t0～t1．（填“tx-ty”）
4．体积相同、pH相同的H2SO4溶液和CH3COOH溶液，与NaOH溶液中和时消耗的NaOH的物质的量（　　）
A．相同B．中和CH3COOH的多C．中和H2SO4的多D．无法比较
5．探究物质的性质是研究化学的一个重要方法
（1）现有下列物质：①石墨②三氧化硫③氯气④熔融的硫酸钾⑤食盐晶体⑥硫酸溶液⑧乙醇⑨冰醋酸⑩NH3•H2O，其中属于强电解质的是④⑤属于弱电解质的是⑨⑩属于非电解质的是②⑧（填序号）
（2）下列各物质溶液的物质的量浓度均为0.1mol•L-1①HCl ②NaOH③CH3COOH④KCl按PH由小到大的排列顺序为①③④②（用序号表示）
（3）H2S溶于水的电离方程式为H2S?H++HS-、HS-?H++S2-向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡右（填“向左”“向右”或“不”移动）

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