【正文】 效消毒劑二氧 化氯(ClO2)。 (1)使用ClO2作飲用水消毒劑的優(yōu)點(diǎn)是_____。 (2)目前歐洲一些國家用NaClO3氧化鹽酸來制取ClO2，同時(shí)有Cl2生成，且Cl2體積是ClO2的一半。表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。 (3)我國最近研制成功用氯氣氧化亞氯酸鈉 (在氮?dú)獗Ｗo(hù)下)制得ClO2，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________，這一方法的優(yōu)點(diǎn)是________________。 (4)在H2SO4酸性條件下，用Na2SO3還原NaClO3也可得ClO2，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。解析與答案此題圍繞Cl2可與有機(jī)物發(fā)生氯代，生成有機(jī)含氯化合物，對(duì)人體有害，所以用不能發(fā)生氯代的ClO2，制ClO2也圍繞這一點(diǎn) ；寫有關(guān)方程式根據(jù)電子得失相等寫出生成物即可。答案： (1) ClO2具有強(qiáng)氧化性，具有廣譜高效消毒作用，且不會(huì)跟有機(jī)物發(fā)生取代和加成反應(yīng)。 (2) 2NaClO3+4HCl=Cl2↑+2ClO2↑+2NaCl+2H2O. (3) 2NaClO2+Cl2 = 2ClO2↑+2NaCl 此方法的優(yōu)點(diǎn)是ClO2的收率高、質(zhì)量好，無Cl2的混入。 (4) 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 =2ClO2↑+2Na2SO4+H2O例題424 為實(shí)現(xiàn)中國2000年消除碘缺乏病的目標(biāo)，衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘，其中碘以碘酸鉀(KIO3)形式存在， 已知在溶液中IO3可和I發(fā)生反應(yīng)：IO3+5I+6H+＝3I2+3H2O，根據(jù)此反應(yīng)，可用試紙和一些生活中常見物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明食鹽中存在IO3，可供選用的物質(zhì)有：①自來水，②藍(lán)色石蕊試紙，③碘化鉀 淀粉試紙，④淀粉，⑤食糖，⑥食醋，⑦白酒進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用的物質(zhì)是( )A.①③ B.③⑥ C.②④⑥ D.①②④⑤⑦ 解析與答案題目給出的離子方程式是回答本題的基本出發(fā)點(diǎn)，它指出：(1)在一定條件下，將KIO3溶于水形成溶液，在碘離子存在時(shí)于酸性環(huán)境中反應(yīng)，IO3即轉(zhuǎn)化成為碘單質(zhì)；(2)完成上述反應(yīng)后，檢驗(yàn)溶液中有無單質(zhì)碘的存在即可認(rèn)證有無IO3離子的存在。為檢驗(yàn)單質(zhì)碘的存在，需要用到淀粉及I，因此③正好符合；而④雖是淀粉，但必須還有I，即還必須有③這樣不合題意。 反應(yīng)需要H+離子參加，惟一可提供H+離子的只有食醋(約含3%的醋酸)，食醋中還有大量的水，這就為溶解食鹽及其中的KIO3提供了溶劑，可不必再加水了。這樣，為完成此實(shí)驗(yàn)，必須要用兩種物質(zhì)，它們是：淀粉碘化鉀試紙，食醋。 答案：B例題425 (1) 向NaCl、NaBr、NaI的混合溶液中通入足量的氯氣后，把混合液蒸干，再將剩余殘?jiān)茻?，最后留下的物質(zhì)是( )A. NaCl、NaBr、NaI B. NaCl、NaBr C. NaCl、I2 D. NaCl (2) 鑒別NaCl、NaBr、NaI三種溶液可以選用的試劑( )A. 碘水、淀粉溶液 B. 溴水、汽油 C. 氯水、四氯化碳 D. 硝酸銀溶液、稀硝酸解析與答案掌握鹵素的相似性、遞變性及特殊性。答案 (1) D 分析：Cl2的氧化性強(qiáng)于BrI2。在溶液中可置換Br、I成BrI2，而在蒸干和灼燒過 程中，溴單質(zhì)揮發(fā)、I2升華而從固體中分離。 (2) C、D 分析：Cl2水中含有Cl2能置換出溴、碘，而溴、碘易溶于CCl4呈現(xiàn)出橙色和紫紅色， 現(xiàn)象不同，因此C可選；鹵化銀是不溶于稀硝酸的難溶物，顏色不同，故D也可作鑒別它 們的試劑。例題426 現(xiàn)有下列幾種物質(zhì)的溶液KCl、KI、新制氯水、KBr、淀粉、AgNO3,不用其他試劑，怎樣鑒別它們？解析與答案不另用其他試劑鑒別多種物質(zhì)，應(yīng)根據(jù)物理特性或兩兩相混合的現(xiàn)象組合，先確定其中一種試劑，再以此為突破口進(jìn)行逐一分析(可利用網(wǎng)絡(luò)圖或列表或彼此組合連線方式)作出判斷。本題可根據(jù)“黃綠色”先判斷出氯水，然后再按下列步驟和現(xiàn)象鑒別。KCl、KI、KBr、淀粉、AgNO3溶液新制氯水有白色沉淀生成 溶液顏色變深 無明顯現(xiàn)象的是的是AgNO3溶液 的是KI、KBr KCl、淀粉AgNO3溶液 AgNO3溶液有黃色沉 有淺黃色沉 有白色沉淀 無明顯現(xiàn)象淀的是KI 淀的是KBr 的是KCl 的是淀粉例題427 多原子分子氰(CN)硫氰(SCN)2和(OCN)2的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，故稱它們?yōu)轭慃u化合物，它們可以生成酸和鹽(見下表，表中X代表F、Cl、Br或I)。鹵素氰硫氰①單質(zhì)X2(CN)2(SCN)2(OCN)2酸HXHCN②HOCN鹽KXKCNKSCN③(1) 在表中①、②、③空格處應(yīng)分別填寫______、______、______?！?2) 完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式： ① H++SCN+MnO2 ________________ ② (CN)2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________ ③ KSCN與酸式硫酸鉀共熱的化學(xué)方程式為___________________解析與答案本題考查學(xué)生的自學(xué)能力、遷移已學(xué)知識(shí)的能力以及書寫化學(xué)方程式的能力。依據(jù)鹵素單質(zhì)的性質(zhì)，將其代換成類鹵化合物的性質(zhì)?！骼纾蝴u素單質(zhì)X2形成的酸為HX，則將(SCN)2看成X2,其形成的酸就為HSCN；△ 再如：4H++2Cl+MnO2==Cl2↑+Mn2++2H2O, 將Cl換成SCN，可得 ：4H++2SCN+MnO2== (SCN)2↑+Mn2++2H2O?！鞔鸢? (1) ① 氧氰。 ②HSCN； ③KOCN。 (2) ① 4H++2SCN+MnO2== (SCN)2↑+Mn2++2H2O△ ② (CN)2+H2O=HCN+HOCN ③ KSCN+KHSO4== K2SO4+HSCN↑例題428 化工廠生產(chǎn)鹽酸的主要過程如下圖所示。 氯化氫的合成是在鋼板制的棗核形合成塔里進(jìn)行的。①合成塔下部裝有兩個(gè)同心管構(gòu)成的燃燒器，為了使氯氣燃燒完全，干燥的氯氣應(yīng)從 口通入，氫氣應(yīng)從 口通入。工業(yè)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)先通_____氣體，并點(diǎn)燃，然后再通 氣體就可以穩(wěn)定的燃燒。②生成的氯化氫氣體通過冷卻管冷卻進(jìn)入吸收塔內(nèi)，水從塔頂淋下。塔內(nèi)放滿瓷環(huán)的目的是 。③一般可制得鹽酸的濃度在31%以上，但因含_____離子而使工業(yè)品鹽酸略帶黃色。解析與答案通過此題了解工業(yè)制鹽酸的生產(chǎn)流程。利用所學(xué)知識(shí)解釋化工生產(chǎn)中的某些環(huán)節(jié)，達(dá)到學(xué)有所用。1. 解決本題的關(guān)鍵是“確保氯氣的完全反應(yīng)，達(dá)到減少污染，提高Cl2的利用率”，因此盡可能創(chuàng)造這樣一個(gè)環(huán)境，讓外管X先通H2，并先點(diǎn)燃；再從內(nèi)管通Cl2，使之在氫氣中完全燃燒。2. 要制取鹽酸，應(yīng)確保HCl氣體盡可能多的被水溶解，因此可判斷瓷環(huán)的目的是增大水和氯化氫的接觸面積，延長接觸時(shí)間，提高HCl氣體的吸收率。3. 學(xué)會(huì)審題。題目中講合成塔是鋼制的，在整個(gè)制取過程中產(chǎn)品會(huì)含鐵元素，聯(lián)想亞鐵、鐵離子的顏色，便知黃色是因Fe3+而引起的。答案 ，X；H2，Cl2 2. 增大水和HCl接觸面積和延長接觸時(shí)間，提高吸收率。 3. Fe3+例題429 ，其質(zhì)量增加15g，則所生成物質(zhì)是( )A. 只有PCl3 B. PClPCl5的混合物，其中PCl3多C. 只有PCl5 D. PCl3和PCl5的混合物，其中PCl5多解析與答案本題是加強(qiáng)對(duì)磷與Cl2定量反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，磷和氯氣反應(yīng)，當(dāng)兩者比例不同時(shí)有如下情況。 2P+3Cl2==2PCl3 , 2P+5Cl2==2PCl5 定量的磷和氯氣反應(yīng)，生成物的種類可通過P與Cl原子的物質(zhì)的量之比確定，關(guān)系可用下列數(shù)軸表示只PCl5 只PCl3 PCl3PCl5n(P)/n(Cl)1/5 1/3當(dāng)n(P)/n(Cl)≥1/3時(shí)只有PCl3；n(P)/P(Cl)≤1/5，只有PCl5 。當(dāng)1/3n(P)/n(Cl)1/5時(shí)，有PCl3和PCl5。 依題：增加的質(zhì)量是Cl2的質(zhì)量，有：n(P)n(Cl)=()/(15/)=，偏向1/5，故產(chǎn)物為PCl3和PCl5混合物，PCl5多。答案：D例題431 用足量的石灰乳將56 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)完全吸收，計(jì)算產(chǎn)生的Ca(ClO)2的物質(zhì)的量。解析與答案首先寫出Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式，由于石灰乳過量，則應(yīng)用Cl2的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算。 2Ca(OH)2+2Cl2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 計(jì)量數(shù)v之比 2 1物質(zhì)的量之比 n(Cl2) n[Ca(ClO)2] 由方程式可知＝因?yàn)閚(Cl2)＝＝＝mol 所以n[Ca(ClO)2] ＝ ＝ ＝ ＝mol答案： mol例題432 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，a L氯氣和氫氣的混合氣體，經(jīng)光照反應(yīng)后，所得氣體恰好使b molNaOH完全轉(zhuǎn)化為鹽，那么a與b的關(guān)系不可能的是( )A. b＝ B. b＜ C. b＞ D. b≥解析與答案①如果HCl2正好完全反應(yīng)，n(HCl)＝mol，則A項(xiàng)可能；②如果Cl2不足量, 產(chǎn)生的HCl的物質(zhì)的量n(HCl)＜mol，所以B項(xiàng)也可能；③如果H2不足量，雖然產(chǎn)生的HCl的物質(zhì)的量n(HCl)＜mol，但過量的Cl2仍可與NaOH反應(yīng)，且從反應(yīng)方程式看：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，b＞mol仍有可能，故只有D不可能。另外，此題也可用守恒法解，由NaCl和NaClO可得n(Cl)＝n(Na+), 則n(Cl2)＝n (Na+)＝b mol V(Cl2)＝b mol L/mol＝ L , 因V(Cl2)＜a L，所以只有D不可能。答案：D例題433 有H2和O2的混合氣體a L，經(jīng)點(diǎn)火反應(yīng)后，其體積減小為b L(反應(yīng)前后氣體體積是在同溫、同壓下測定，且在100以下)。計(jì)算混合氣體中H2和O2各多少升?解析與答案2H2 + O2＝2H2O(l) (減) 2 1 3(ab) L (ab) L (ab) L即實(shí)際參加反應(yīng)的HO2分別為：(ab)L、(ab)L。 (1) 若H2過量，則過量b L V(H2)＝[b+(ab)] L＝L V(O2)＝L(2) 若O2過量，則過量b L V(O2)＝(b+) L＝L V(H2)＝L答案： (1) H2過量時(shí)， V(H2)＝L V(O2)＝L (2) O2過量時(shí)， V(H2)＝L V(O2)＝L例題434 已知下列變化過程中， mol RxO42離子參加反應(yīng)時(shí)， mol e RxO42+MnO4+H+→RO2+Mn2++H2O 求：(1)x的值；(2)參加反應(yīng)的H+的物質(zhì)的量。解析與答案解： (1) 設(shè)：RxO42中R的化合價(jià)為+n，由R原子守恒得： RxO42～xRO2 解得：x＝2 (2) 根據(jù)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒配平方程式得：4 5R2O42+2MnO +16H+=== 10RO2+2Mn2++8H2O 5 16 mol mol答案：(1)x＝2；(2) mol例題435 mL的溴化亞鐵溶液中緩緩?fù)ㄈ?120 mL氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液中還原性離子只有溴離子被氧化。求原溴化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度。(提示：Br2 + 2Fe2+＝2Fe3+ + 2Br)解析與答案 本題應(yīng)用物質(zhì)的量對(duì)離子方程式進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)樘崾局薪o出Br2+2Fe2+＝2Fe3++2Br，可以判斷離子的還原性Fe2+＞Br，題中給出部分Br被氧化，說明Fe2+已全部被氧化。設(shè)原溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為x，則Fe2+的物質(zhì)的量為x，Br的物質(zhì)的量為2x，被氧化的Br的物質(zhì)的量為2Fe2+ + Cl2 ＝ 2Fe3+ + 2Cl x 2Br + Cl2 ＝ Br2 + 2Cl n (Cl2) ＝+＝解得： x＝ mol 所以c (FeBr2) ＝＝ mol/L答案：原c(FeBr2)＝ mol/L例題436 已知Cl2在70的NaOH水溶液中能同時(shí)生成兩個(gè)自身氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)完全后測得溶液中NaClO與NaClO3的物質(zhì)的量之比為4∶1。 g Cl2，將其通入到足量70的NaOH水溶液中，反應(yīng)完全后得到500 mL溶液。 (1)寫出Cl2在70的NaOH水溶液中符合上述條件的總反應(yīng)方程式。 (2)計(jì)算完全反應(yīng)后各生成物的物質(zhì)的量濃度。(水除外)解析與答案解此題的關(guān)鍵第(1)問?？筛鶕?jù)得失電子守恒確定生成物NaCl、NaClO、NaClO3的物質(zhì)的量之比，進(jìn)而確定化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)。根據(jù)已知設(shè)生成NaClO為4 mol, 那么生成NaClO3 1 mol，設(shè)生成NaCl為 x mol根據(jù)得失電子相等：1x＝14 mol+51mol解得x＝9 mol因此 n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)＝9∶4∶1可以寫出方