- 二氧化氯的性质及其应用
- 共31题
短周期元素X、Y、Z可组成化学式为XYZ3的化合物甲、乙、丙、丁。
(1)若甲中X的原子只有一个质子，Y、Z均是第二周期元素，则Y元素的原子结构示意图为______________；Y、Z 中非金属性较强的是_______________（填元素符号）。
(2)若乙中X元素的焰色反应为黄色，Y与X同周期，Y是同周期中原子半径最小的元素，则X与Y形成的化合物含__________________（填“离子”或“共价”）键；乙与浓盐酸反应生成Y单质的化学方程式为_______________________________________。
(3)若丙是一种微溶于水的物质，其Ksp约为1×10-10，且X、Y、Z 三种元素的原子序数之和为26，Y、Z同周期，则丙的电离方程式为__________________________________，其饱和溶液中X离子的浓度约为______________mol/L。
(4)若丁中X、Y、Z处于不同周期，且X原子最外层电子数为其次外层电子数的2倍，Z原子最外层电子数是其电子层数的2倍多1，则丁的结构式为________________________。
正确答案
(1)
(2)离子；NaClO3+6HCl(浓)=NaCl+3Cl2↑+3H2O
(3)MgCO3=Mg2++CO32-；1×10-5
(4)
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的化工原料，以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：
①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下更安全。
试回答下列问题：
(1)ClO2发生器中发生反应的离子方程式为____。
(2)在ClO2发生器中通入空气的作用是____（填字母）。
A.将SO2氧化成SO3，增强酸性
B．稀释ClO2以防止爆炸
C.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的温度不能超过20℃，其主要目的是______，吸收塔内发生反应的化学方程式为____。
(4)在碱性溶液中NaClO3比较稳定，在酸性溶液中，ClO2-和H+结合为HClO2，HClO2是唯一的亚卤酸，不稳定，易分解产生Cl2、ClO2和H2O，写出HClO2分解的化学方程式：____。
正确答案
(1)2ClO3-+SO2=SO32-+2ClO2
(2)B
(3)温度升高，H2O2易分解，且NaClO2的溶解度随温度升高而增大，温度高不利于结晶析出
NaClO2·3H2O；2ClO2+H2O2 +2NaOH==2NaClO2+2H2O+O2 (4)8HClO2==Cl2↑+6ClO2↑+4H2O
某棕黄色气体A由两种短周期元素组成，测得该气体对空气的相对密度为3.0，A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液，B溶液在放置过程中其酸性会增强．常温下，气体A与NH3反应生成离子晶体C、气体单质D和常见液体E，D为空气的主要成分之一。气体A可用某一气体单质与潮湿的Na2CO3反应制得，同时生成两种钠盐。请回答下列问题：
（1）气体A的化学式为________气体单质D对应元素在周期表中的位置为_______
（2）用化学方程式表示B溶液酸性增强的原因________________
（3）气体A与NH3反应的化学方程式为________，该反应体现气体A具有________性。反应后的溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为________________
（4）试写出制取气体A的化学方程式为________________
（5）设计实验探究离子晶体C的成分。
________________________________
正确答案
（1）Cl2O；第二周期第VA族
（2）2HClO ＝2HCl + O2↑
（3）3Cl2O +10NH3＝6NH4Cl +N2 + 3H2O；氧化；c(Cl－)> c(NH4+ )> c(H+ )> c(OH－)
（4）2Cl2+Na2CO3+ H2O＝Cl2O+NaHCO3+NaCl
（5）取少量晶体溶于水，分成两份于试管中，一份加入浓NaOH溶液、加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NH4+，另一份加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明含Cl－，由此证明该晶体为NH4Cl。
（1）有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl3等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是_________（填序号）。
A.硫酸铜 B.二氧化氯 C.臭氧 D.硫酸亚铁
（2）高铁（VI）酸盐（如Na2FeO4）是新一代水处理剂。其制备方法有：次氯酸盐氧化法（湿法）和高温过氧化物法（干法）等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁（III）盐，写出该法的离子方程式：
__________________。
（3）用高铁（VI）酸盐设计的高铁（VI）电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应：3Zn+2K2FeO4+8H2O→3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
①写出正极发生的电极反应式：_________________。
②用高铁（VI）电池作电源，以Fe作阳极，以Cu作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当电池中有0.2mol
K2FeO4反应时，则在电解池中生成H2_________L（标准状况）。
③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据
该厂只用调节pH处理废水，当调整为pH＝7时，此时废水中Zn2+的浓度为_______mg/L，_______（填“符合”或“不符合”）国家环保标准。（常温下，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10-17）
正确答案
（1）AD
（2）①10OH-+3ClO-+2Fe3+=3Cl-+2FeO42-+5H2O
（3）①FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-；②6.72；③78；不符合
二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，易溶于水，易与碱液反应，其性质非常不稳定，温度过高或二氧化氯的水溶液质量分数高于30%时均有可能引起爆炸。实验室制备ClO2的装置和方法如下图所示
回答下列问题：
(1)已知：用上述装置制备ClO2时，反应后的产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐，则该反应的化学方程式为________________________
(2)在反应开始之前将烧杯中的水加热到80℃，然后停止加热，并使其保持在60~ 80℃之间。这样操作的 目的是________________，图示装置中缺少的一种必需的玻璃仪器是_____________。
(3)A装置用于吸收产生的二氧化氯，其中最好盛放___（填序号）。
a．50 mL 60℃的温水 b．50 mL冰水 c．50 mL饱和食盐水 d．50 mLNaOH溶液
(4)为了测定反应生成的ClO2的质量，设计了如下实验：将A中溶液全部转移到锥形瓶中，在锥形瓶中加入足量的KI和稀硫酸（已知：ClO2能将I-氧化为I2，其还原产物为Cl-）；再用浓度为cmol/L的Na2S2O3标准溶液滴定反应生成的I2（发生的反应为I2+2S2O32-=2I-+S4O62-），共用去VmL Na2S2O3溶液。
①ClO2将I-氧化的离子方程式为：_____________________。
②实验中加入的指示剂为__________，滴定终点的现象为_______________。
③测得ClO2的质量m(ClO2)=_________（用含c、V的代数式表示）。
正确答案
(1)2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O
(2)使反应正常进行，控制温度，防止温度过高引起爆炸；温度计
(3)b
(4)①2ClO2+8H++10I-=5I2+2Cl-+4H2O；②淀粉溶液；溶液的蓝色消失且半分钟内不恢复；③1.35cV×10-2g
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