时间:2019-06-28 21:18:43
1、填空题 二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是___________【已知：Ksp(BaSO4)= 1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 ×10-9】
②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有____________（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。
（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：
□?（D）?+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________
（3）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍
参考答案：
（1）①BaCl2
BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO32－时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其它合理答案)
②H2、Cl2
2NaClO3 + 4HCl 
?2ClO2↑ + Cl2↑ + 2NaCl + 2H2O
（2）1C6H12O6+ 24 NaClO3 + 12H2SO424 ClO2↑ + 6 CO2↑ + 18H2O + 12 Na2SO4
（3）2.5
本题解析：
（1）①在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的，使离子除尽；过量的离子在下一步中必须出去，故先加入BaCl2，除去硫酸根，过量的钡离子，加入Na2CO3除去。根据提供的Ksp数据，在后面加入碳酸钠时，发生BaSO4(s)+ CO32- (aq)= BaCO3(s)+SO42- (aq)。②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH；故可以利用的单质为H2、Cl2，合成HCl。根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl，生成ClO2；可以写出方程式，并用化合价升降法配平得到。
（2）纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C6H12O6），具有还原性，可将NaClO3还原得到ClO2。Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C6H12O6）C均价为0，到+4价，升高4价，然后配平得到。
（3）每摩尔Cl2得到2mol电子，而没摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍。
【考点定位】考查化学工艺流程，涉及氧化还原反应相关概念、配平及计算，化学实验基本方法（除杂）等相关知识。
本题难度：一般
2、填空题 (8分) 实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其反应的化学方程式为：
MnO2 + 4HCl(浓) ?△??MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
（1）在该反应中，如有1 mol Cl2生成，被氧化的HCl的物质的量是?mol，转移电子的物质的量是?mol。
（2）在制取Cl2时为防止其污染环境用NaOH溶液吸收尾气.写出其离子方程式___________.
（3）报纸报道了多起卫生间清洗时，因混合使用“洁厕灵”（主要成分是盐酸）与“84消毒液”（主要成分是NaClO）发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析，原因是（用离子方程式表示）?。
参考答案：（1）2 ；2? (2分)?（2）Cl2+2OH- ＝Cl-+ClO-+H2O (3分)
（3）Cl-+ClO-+2H+＝Cl2↑+H2O? (3分)
本题解析：(1)根据反应式可判断每生成1mol氯气，被氧化的氯化氢是2mol，氯原子的化合价从－价升高到0价，所以转移电子的物质的量是2mol。
（2）氯气有毒，需要用氢氧化钠吸收，反应式为Cl2+2OH- ＝Cl-+ClO-+H2O。
（3）处理设备具有氧化性，能把氯化氢氧化生成氯气，方程式为Cl-+ClO-+2H+＝Cl2↑+H2O。
本题难度：一般
3、实验题 下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持及加热仪器已略）。
（1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关的离子反应方程式为?；
装置B中饱和食盐水的作用是_________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象?；
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入?；
| ? | a | b | c | d |
| I | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 |
| II | 碱石灰 | 硅胶 | 浓硫酸 | 无水氯化钙 |
| III | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 |
参考答案：（1）MnO2+4H++2Cl?
Mn2++Cl2↑+ 2H2O（2分）；
除去Cl2中的HCl（1分）；? B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱（2分）；
（2）d（2分）；
（3）黄（1分）；氯气的氧化性强于溴 （2分）? E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色（2分）；
（4）2OH—+Cl2＝Cl—+ClO—+H2O（2分）
本题解析：（1）由化学方程式改写可得离子方程式；饱和食盐水可吸收HCl，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；若装置C堵塞，B中压强增大，长颈漏斗中液面会上升，形成水柱。
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性可用湿润的有色布条，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选d。
（3）当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为黄色，说明氯气和溴化钠反应生成溴单质，发生反应Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，反应中氯气是氧化剂，溴使氧化产物，故氧化性Br2＜Cl2。打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡．观察到的现象是：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色。
（4）Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO、H2O，改写可得离子方程式。
本题难度：一般
4、选择题 氟气通过NaOH溶液形成氟化钠，同时放出一种无色气体X，X由两种元素组成，其中氯元素的质量分数为70.4%，则下列有关说法正确的是(? )
A．X气体是HF
B．X气体是OF2
C．氟气既是氧化剂又是还原剂
D．NaOH既不是氧化剂又不是还原剂
参考答案：B
本题解析：根据氧化还原反应知识及氟元素无正价的知识，可写出化学反应方程式为2F2+NaOH====NaF+OF2+HF，OF2为氟化物，因此O为+2价，F为-1价，F2为氧化剂，NaOH为还原剂。
本题难度：简单
5、实验题 已知Cl2和碱溶液在不同条件下，得到的产物不同。某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。（3Cl2+6KOH
KClO3+5KCl+3H2O ）
图中：A为氯气发生装置；B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；D的试管里加有紫色石蕊试液。请填写下列空白：
（1）制取氯气时，在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰，通过?(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式为?。需要向烧瓶中加碎瓷片吗？?（选填：“需要”、“不需要”）。
（2）反应结束后，烧瓶里的溶液?。
A一定显酸性；B可能显酸性，也可能为中性；C只有氧化性；D只有还原性；E既有氧化性又有还原性
（3）反应完毕，B试管中有少量晶体析出，经冷却后，有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是?(填编号字母)；从B的试管中分离出该晶体必须用到的玻璃仪器有?。
（4）该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低，可能的一种原因是Cl2中含有HCl气体。对此问题可以通过改进实验装置的方法进行避免。方法是?。
（5）实验中可观察到D的试管里溶液的颜色由紫色先变为_________色，最终变为________色。
（6）C装置中反应完毕的现象是______________________________________________。
（7）请在装置图方框中画出缺少的实验装置，并注明试剂。
参考答案：分液漏斗（1分）；MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O（2分）（化学式错误、未配平无分。掉、错反应条件；掉、错关键箭头；等号用成箭头或可逆符号；合计扣1分。此标准下同）。不需要（1分）（所有选填，必须遵守试题说法，否则不给分，例如本空填“不”不给分。此标准下同）
（2）AE（2分）（全对得2分，对而不全得1分，其余不得分）
（3）M（1分）；漏斗（或普通漏斗、三角漏斗）、玻璃棒（不能写为玻棒）、烧杯（或小烧杯）（1分）?（全对才能得1分）
（4）在A、B装置之间加一个盛饱和食盐水的试管（或洗气瓶、试剂瓶）（2分）（位置1分、试剂1分。独立采分。某点错，不影响另一点得分。位置：A后或B前不得分。试剂：饱和必须有，NaCl可以是其它溶解度较大的盐酸盐。）
（5）红（1分）；无（1分） （6）C中试管上部空间充满黄绿色气体（1分，其他合理答案给分）
（7）
①试剂为强碱溶液（浓度不作要求）（1分）。②导管要通入液面至少1/3，太浅不可 ③ 是一个敞口体系。（1分）（①和②③分开采分，彼此不牵连。②③错一条，则第2分不给。）
本题解析：（1）向烧瓶中加热浓盐酸，需要借助于分液漏斗。在加热的条件下二氧化锰氧化浓盐酸生成氯气，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；由于在反应中二氧化锰不溶于水，以固体的形式存在，因此反应中不需要再加热碎瓷片。
（2）由于在反应过程中浓盐酸的浓度逐渐降低，而二氧化锰不能氧化稀盐酸，所以反应结束后盐酸一定剩余，溶液显酸性。同时反应中还生成氯化锰具有还原性。而溶液中的氢离子还具有氧化性，所以答案选AE。
（3）冷却后有大量晶体析出，这说明该物质的溶解度受温度的影响较大。且溶解度随温度的升高而增大，所以符合条件的曲线是M。从溶液中分离出固体的操作是过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
（4）由于氯化氢极易溶于水，氯气在水中的溶解度较小，所以要除去氯气中的氯化氢气体，可以通入到盛有饱和食盐水的洗气瓶中，即正确做法是在A、B装置之间加一个盛饱和食盐水的洗气瓶。
（5）氯气溶于水生成盐酸与次氯酸。溶液显酸性，则石蕊试液变为红色。又因为次氯酸还具有强氧化性，能漂白酸碱指示剂，因此溶液最终变为无色。
（6）在冰水浴中氯气与氢氧化钠溶液的反应很慢，且氯气在水中的溶解度很小，所以C装置中反应完毕的现象是C中试管上部空间充满黄绿色气体。
（7）氯气有毒，需要尾气处理，一般用氢氧化钠溶液吸收，则实验装置图为。
本题难度：一般