【正文】 ClO2處理過的飲用水（ pH為 ~）常含 有一定量對人體不利的亞氯酸根離子 (ClO )。2022 年我國衛(wèi)生部規(guī)定，飲用水 ClO 的含量應(yīng)不超過 mg/L。 飲用水中 ClO ClO 的含量可用連續(xù)碘量法進(jìn)行 測定。 ClO2被 I還原為 ClO ,Cl的轉(zhuǎn)化率與溶液 pH的關(guān)系如右圖所示。 當(dāng) pH≤ 時(shí)， ClO 也 能被 I完全還原成 Cl。 反應(yīng)生成的 I2用標(biāo)準(zhǔn) Na2S2O3溶液滴定： 2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。 ?2?2?2?2?2① 請寫出 pH≤ 時(shí)， ClO 與 I反應(yīng)的離子方程式 : 。 ②請完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟： 步驟 1：準(zhǔn)確量取 V mL水樣加入到錐形瓶中。 步驟 2：調(diào)節(jié)水樣的 pH為 ~。 步驟 3：加入足量的 KI晶體。 步驟 4：加少量淀粉溶液，用 c mol/L Na2S2O3溶液滴 定至終點(diǎn)，消耗 Na2S2O3溶液 V1 mL。 步驟 5： 。 步驟 6：再用 c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗 Na2S2O3溶液 V2 mL。 ?2③ 根據(jù)上述分析數(shù)據(jù)，測得該飲用水樣中 ClO 的 濃度為 mol/L（用含字母的代數(shù)式表示）。 ④ 若飲用水中 ClO 的含量超標(biāo)，可向其中加入適 量的 Fe2+將 ClO 還原成 Cl，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是 （填化學(xué)式）。 解析 （ 1） Cl2有毒，對人體有害。 （ 2）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等寫 出 ClO與 I反應(yīng)的離子方程式為 ClO +4I+4H+ 2I2+Cl+2H2O。 ② 當(dāng)溶液 pH為 ~ ,ClO2轉(zhuǎn)化為 ClO ,可測定。 ?2?2?2?2?2③ 水樣中 ClO2與 KI反應(yīng)生成 ClO 化學(xué)方程式為 ClO2+2I 2ClO +I2。n1(ClO )=2n(I2)= n(Na2S2O3)=cV1 103 mol,發(fā)生步驟 4后的溶液中 所有 ClO 的物質(zhì)的量 n總 （ ClO ） = n(S2O ) (由關(guān)系式法： ClO ~4I~2I2~4S2O 所得 )= cV2 103 mol。故原水樣中 ClO 的濃度 c= ?2?2 ?2?2 ?2 41 ?23?2 ?2341 ?2VVVcVcVcVVcVcVV mLnn4)4(44m o l/L10101041L /m L1012123313231???????????????總④ Fe2+被 ClO 氧化為 Fe3+， Fe3+與 OH結(jié)合成 Fe(OH)3沉淀。 答案 （ 1）方法二制備的 ClO2中不含 Cl2 （ 2）① ClO +4H++4I Cl+2I2+2H2O ② 調(diào)節(jié)溶液的 pH≤ ③ ④ Fe(OH)3 ?2?2VVVc4)4( 12 ? 14.(8分 )（ 2022北京理綜， 26） 通常狀況下， X、 Y 和 Z是三種氣態(tài)單質(zhì)。 X的組成元素是第三周期原 子半徑最小的元素（稀有氣體元素除外）； Y和 Z 均由元素 R組成，反應(yīng) Y+2I+2H+ I2+Z+H2O 常作為 Y的鑒定反應(yīng)。 （ 1） Y與 Z的關(guān)系是（選填字母 ） 。 分異構(gòu)體 （ 2）將 Y和二氧化硫分別通入品紅溶液，都能使品 紅褪色。簡述用褪色后的溶液區(qū)別二者的實(shí)驗(yàn)方法 : 。 （ 3）舉出實(shí)例說明 X的氧化性比硫單質(zhì)的氧化性 強(qiáng)（用化學(xué)方程式表示） 。 （ 4）氣體（ CN） 2與 X化學(xué)性質(zhì)相似，也能與 H2 反應(yīng)生成 HCN（其水溶液是一種弱酸）。 ① HCN分子中含有 4個(gè)共價(jià)鍵，其結(jié)構(gòu)式是 。 ② KCN溶液顯堿性 ,原因是（用離子方程式表示） 。 （ 5）加熱條件下，足量的 Z與某金屬 M的鹽 MCR3 （ C為碳元素）完全反應(yīng)生成 CR2和 MmRn（ m、 n 均為正整數(shù)）。若 CR2質(zhì)量為 w1g， MmRn質(zhì)量為 w2g,M的相對原子質(zhì)量為 a,則 MmRn中 m∶ n= （用含 w w2和 a的代數(shù)式表示）。 解析 （ 1）由 X的組成元素是第三周期原子半徑最小 的元素知 X為 Cl2； Y和 Z是均由元素 R組成的氣態(tài)單 質(zhì)，極易想到的是 O2和 O3，再由題干方程式的氧化 還原關(guān)系可知 Y是 O3， Z是 O2，則 Y與 Z為同素異形 體。 （ 2）由 SO2的漂白是可恢復(fù)性（化合的性質(zhì)）漂白 及 O3的不可恢復(fù)性（強(qiáng)氧化性）漂白可以選擇如答 案的方法。 （ 3）可依據(jù)鐵的變價(jià)去體現(xiàn)： 2Fe+3Cl2 2FeCl3,S+Fe FeS或 Cl2+H2S 2HCl+S↓ 體現(xiàn)。 （ 4）①利用 C四價(jià)鍵、 N三價(jià)鍵關(guān)系可知為 H— C≡N 。 ② CN水解： CN+H2O HCN+OH。 （ 5）根據(jù)質(zhì)量守恒可以寫出反應(yīng)的方程式并列 數(shù)據(jù)： O2+mMCO3 mCO2+MmOn 44m ma+16n w1g w2 g 列比例式 解得m∶ n=16w1∶ （ 44w2aw1）。 2mn?211644wnmawm ??答案 （ 1） c （ 2）加熱褪色后的溶液，若溶液恢復(fù) 紅色，則原通入氣體為 SO2。若溶液不變紅，則原通 入氣體是 O3 （ 3） 2Fe+3Cl2 2FeCl3,Fe+S FeS（其他 合理答案均給分） （ 4）① H— C≡N ② CN +H2O HCN+OH （ 5） 16w1:（ 44w2aw1） 15.（ 9分） 根據(jù)下列反應(yīng)框 圖填空。已知反應(yīng)①是工 業(yè)上生產(chǎn)化 合物 D的反 應(yīng)，反應(yīng)⑤是實(shí)驗(yàn)室鑒定化 合物 E的反應(yīng)。 （ 1）單質(zhì) L是 ?；衔?A是 。 （ 2）圖中除反應(yīng)①以外，還有兩個(gè)用于工業(yè)生產(chǎn) 的反應(yīng)，是 和 （填代號）。它們反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是： 和 。 （ 3） E和 K、 J混合溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 此反應(yīng)的發(fā)生說明了 。 （ 4）把 K、 J混合固體分別放入①少量濃鹽酸 ② FeCl2溶液中，則其反應(yīng)的現(xiàn)象分別是 、 。 ①中反應(yīng)的離子方程式為 。 答案 （ 1） H2 NaCl （ 2）② ④ 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl 2↑ 2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (3)Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO 碳酸的酸性比次氯酸強(qiáng) （ 4）有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 立即產(chǎn)生紅 褐色沉淀 Cl+ClO+2H+ Cl2↑+H 2O 16.（ 12分） 如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取氯氣 并以氯氣為反應(yīng)物進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置。 （ 1）要將 C裝置接入 B和 D之間，正確的接法是： a→ → →d 。 （ 2）實(shí)驗(yàn)開始先點(diǎn)燃 A處的酒精燈，打開旋塞 K，讓 Cl2充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃 D處的酒精燈。 Cl2 通過 C裝置后進(jìn)入 D， D裝置內(nèi)盛有炭粉 ,發(fā)生氧 化還原反應(yīng)，生成 CO2和 HCl(g)，發(fā)生反應(yīng)的化 學(xué)方程式為 。 為了使 C裝置發(fā)揮更好的作用，可向燒杯中加入 濃硫酸，加入濃硫酸的作用是 。 （ 3） D處反應(yīng)完畢后 ,關(guān)閉旋塞 K，移去兩個(gè)酒精 燈，由于余熱的作用， A處仍有少量 Cl2產(chǎn)生，此 時(shí) B中的現(xiàn)象是 ， B的作用是 。 （ 4）用量筒量取 20 mL E中溶液，倒入已檢查完氣 密性良好的分液漏斗中，然后再注入 10 mL CCl4， 蓋好玻璃塞（如圖），振蕩，靜置于鐵架臺上，等 分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是 (填 “ 上層液 ” 或 “ 下層液 ” )，再裝入如圖所示的燒杯中， 能使有色布條褪色的是 (填 “ 上層液 ” 或“ 下層 液 ” )。 (5)在 A、 B、 C、 D、 E裝置中有一處需要改進(jìn) ,說明 需要改進(jìn)的理由并在方框中畫出改進(jìn)后的裝置圖 。 解析 (1)連接的關(guān)鍵是 C裝置的作用，由于 D中反 應(yīng)生成了 CO2和 HCl，有氫元素存在，說明有水參 加反應(yīng) ,反應(yīng)方程式為 2Cl2+C+2H2O 4HCl+CO2, C裝置的作用是提供水蒸氣，而且 Cl2從 C中出來帶 出水蒸氣，因此應(yīng)該是長進(jìn)短出。 （ 2） C中提供水蒸氣，燒杯中加入濃硫酸，濃硫 酸溶于水放熱，有利于水蒸氣生成。 （ 3） K關(guān)閉，此時(shí) B相當(dāng)于量氣裝置，生成的氣體 將 B中水壓入長頸漏斗中。 （ 4）此步操作是鹵素單質(zhì)的萃取 ,Cl2易溶于 CCl4, 而使 CCl4層呈黃綠色， Cl2無漂白性，上層液主要 是 Cl2和水反應(yīng)生成的 HCl和 HClO， HClO具有漂白 性，可以使有色布條褪色。 （ 5）由于 D中反應(yīng)生成了極易溶于水的 HCl， E裝 置不正確，會(huì)造成 E中水倒吸，可以用一個(gè)倒置的 小漏斗防止倒吸。 答案 （ 1） c b （ 2） 2Cl2+C+2H2O 4HCl+CO2 加入的濃硫 酸溶于水能放出大量的熱 ,有利于試管中的水變?yōu)? 水蒸氣，從而提供足量的水蒸氣供 D中反應(yīng)需要 （ 3）瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升 貯存少 量 Cl2,避免 Cl2對環(huán)境造成污染（ 4）下層液 上層液 （ 5） D中反應(yīng)生成的 HCl氣體極易溶于水 ,易發(fā)生 倒吸 改進(jìn)后的裝置如圖所示 返回