(13分)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:

已知:①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体,极易爆炸,有类似氯气的刺激性气味,自然爆炸点为95℃,在热水中易分解,在空气中易挥发,不稳定。

②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

回答下列问题:

(1)电解时,发生反应的化学方程式为 。

实验室制备气体B的化学方程式为 ,为保证实验的安全,在电解时需注意的问题是:①控制好生成NCl3的浓度;② 。

(2)NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2,该反应的离子方程式为 。

(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到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10 mL,稀释成100 mL试样;

步骤2:量取V1 mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30 min。

步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。

(已知I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)

①上述步骤3中滴定终点的现象是 ;

②根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为 g /L(用含字母的代数式表示)。

(15分)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产需采用催化工艺。

(1)接触法制硫酸中采用V2O5作催化剂:

4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s) +8SO2(g) △H=―3412 kJ·mol-1

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=―196.6 kJ·mol-1

SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=―130.3 kJ·mol-1

以FeS2为原料,理论上生产2mol H2SO4(l)所释放出的热量为 kJ。

(2)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。

第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0

第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g)+CO(g) △H>0

①第一步反应的机理可以用图1所示。图中中间产物X的结构简式为 。

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,② 。

(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为 。

(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:

准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:

2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,

Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量 (填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。

②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量 。

(4)①可选用 (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 (用离子反应方程式表示)。

②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

3.8

7.5

9.4

8.3

完全沉淀

3.2

5.2

9.7

12.4

9.8

实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:

a.氧化: ;

b.沉淀: ;

c.分离,洗涤;

d.烘干,研磨。

【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。

(1)卤族元素位于元素周期表的______区;溴的价电子排布式为________________。

(2)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是______。

(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断,最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是______(写出名称)。

第一电离能(kJ/mol)

1681

1251

1140

1008

(4)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的结构分别如图I、II所示:

请比较二者酸性强弱:HIO3_____ H5IO6(填“>”、 “<”或“=”)。

(5)已知ClO2-为角型,中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为________,写出一个ClO2-的等电子体__________。

(6)下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_________。

A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构

B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子

C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体

D.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力

(7)已知CaF2晶体(见下图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。

 0  145805  145813  145819  145823  145829  145831  145835  145841  145843  145849  145855  145859  145861  145865  145871  145873  145879  145883  145885  145889  145891  145895  145897  145899  145900  145901  145903  145904  145905  145907  145909  145913  145915  145919  145921  145925  145931  145933  145939  145943  145945  145949  145955  145961  145963  145969  145973  145975  145981  145985  145991  145999  203614 

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