时间:2017-03-02 23:58:26
1、实验题 用二氧化氯（ClO2）、铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166g/mol）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________＞__________＞__________。
（2）Na2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体，其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为_______________。
（3）工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2，同时产生CO2气体，已知该反应分为两步进行，第一步为2ClO3-＋2Cl－＋4H＋＝2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
①写出第二步反应的离子方程式______________。
②工业生产时需在反应物中加少量Cl－，其作用是________________。
③生产中会发生副反应ClO3-＋Cl－＋H＋－Cl2↑＋H2O（未配平），若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3／73，则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为____________。
（4）已知二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。ClO2也可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：
①A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置___________；
②C中应装的试剂为____________。C中发生反应的化学方程式为：________________。
参考答案：（1）ClO2; Cl2 ?Na2FeO4?（2） 4FeO42-+10 H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑（3） ①CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl-+ CO2+6H+.②催化剂③1:6.1（4）①（冰水）冷凝②NaOH溶液 2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O
本题解析：（1） ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率分别是ClO2: 67.5g÷5mol=" 13.5g/mol;" Na2FeO4: 166g÷3mol=55. 33g/mol;Cl2:71g/ 2mol=35.5g/mol.所以三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是ClO2> Cl2>Na2FeO4. （2） 根据题意可得Na2FeO4把H2O氧化为O2，氧气杀菌消毒，它本身被还原为Fe3+。Fe3+水解产生Fe（OH）3胶体吸附水中的悬浮物质。从而净化了水。该反应的离子方程式为：4FeO42-+10 H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑。（3）①第二步反应的离子方程式为：CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl-+ CO2+6H+。②由①中的两个反应方程式可以看出若转移相同的电子，Cl-的消耗与产生量相等。之所以在工业生产时要在反应物中加少量Cl－，是因为Cl-起作催化剂作用。③将第一步与第二步的方程式叠加可得总方程式：6ClO3-＋CH3OH＋6H＋=CO2↑+6ClO2↑＋5H2O。将副反应ClO3-＋Cl－＋H＋－Cl2↑＋H2O配平可得：ClO3-＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3／73，假设气体的总物质的量为73mol，则Cl2为3mol；CO2和ClO2总物质的量为70mol。产生3mol的Cl2消耗NaClO3的物质的量1mol；根据方程式6ClO3-＋CH3OH＋6H＋=CO2↑+6ClO2↑＋5H2O可知产生CO2和ClO2总物质的量为70mol消耗CH3OH的物质的量为10mol；消耗 NaClO3的物质的量为60mol。所以共消耗CH3OH的物质的量为10mol；消耗 NaClO3的物质的量为60mol+3mol=61mol。因此起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为10:61=1:6.1.（4） ①因为ClO2的沸点低，容易挥发，所以B部分还应补充的装置是冷凝装置。可以用冰水进行降温。②C为尾气吸收装置，由于ClO2能与碱发生反应，所以通常用NaOH溶液来吸收。反应的方程式为：2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O。2的制法、性质及涉及的化学反应原理。主要包括氧化还原反应的化学方程式、离子方程式的配平、书写、实验装置的选择、应用和有关计算的知识。
本题难度：困难
2、填空题 通常条件下PbSO4是一种不溶于水、酸、碱溶液的白色沉淀。但是PbSO4却溶于CH3COONH4溶液得无色溶液（1）。在（1）溶液中再通入H2S气体形成黑色沉淀（2）。结合中学化学有关离子反应发生的条件、离子反应方程式书写规则，写出（1）（2）两种产物形成的离子方程式：
（1）_______________________________；
（2）_______________________________。
参考答案：(1) PbSO4 +2 CH3COO- = Pb(CH3COO)2 + SO42-
(2) Pb(CH3COO)2 + H2S = PbS↓+ 2CH3COOH
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 下列反应不能用离子方程式：CO32-+2H+=CO2↑+H2O表示的是（ ）
A．Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
B．K2CO3+2HNO3=2KNO3+CO2↑+H2O
C．K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O
D．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
参考答案：A．碳酸钠是易溶于水的盐，盐酸是强酸，二者之间发生反应的实质是：CO32-+2H+=CO2↑+H2O，故A不选；
B．K2CO3+2HNO3═2KNO3+CO2+H2O为可溶性碳酸盐与强酸反应生成可溶性盐的化学反应，反应的实质是：CO32-+2H+=CO2↑+H2O，故B不选；
C．K2CO3+H2SO4═K2SO4+CO2+H2O为可溶性碳酸盐与强酸反应生成可溶性盐的化学反应，反应的实质是：CO32-+2H+=CO2↑+H2O，故C不选；
D．碳酸钙是难溶于水的盐，在离子反应方程式中应该写化学式，所以CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2的离子反应为CaCO3+2H+═CO2+H2O+Ca2+，故D选；
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：
氧化性：IO3-＞Fe3＋＞I2；还原性：S2O32-＞I－
3I2＋6OH－=5I－＋IO3-＋3H2O
KI＋I2
KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色，该红色物质是?(用化学式表示)；CCl4中显紫红色的物质是?(用电子式表示)。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为?、?。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：?。
将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？?(填“是”或“否”)，并说明理由：?。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是?。
A．Na2S2O3
B．AlCl3
C．Na2CO3
D．NaNO2
(4)对含Fe2＋较多的食盐(假设不含Fe3＋)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋：?
参考答案：(1)①Fe(SCN)3?
②IO3-＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O 2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2
(2)O2＋4KI＋2H2O=2I2＋4KOH否
KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI，KI易被氧气氧化，I2易升华
(3)AC
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂(如：氯水、过氧化氢等)，再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2＋
本题解析：(1)①加KSCN溶液后显红色，发生的反应为：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，红色物质是Fe(SCN)3；CCl4中显紫红色的物质是I2，其电子式为。
②由(1)中信息可知，加碘盐中含有Fe3＋和IO3-，试液中加入足量KI固体后，发生的离子反应为：IO3-＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O,2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。
(2)KI具有还原性，在潮湿的环境中与O2发生氧化还原反应：O2＋4KI＋2H2O=2I2＋4KOH。由题中信息可知，KI3·H2O在受热(或潮湿)的条件下发生反应KI3?KI＋I2，而KI易被氧气氧化为I2，而I2受热易升华，从而引起碘的损失，故KI3·H2O不适合做食盐加碘剂。
(3)由于还原性：S2O32-＞I－，故加Na2S2O3可减少KI被氧化；由3I2＋6OH－=5I－＋IO3-＋3H2O可知，I－在碱性条件下不易被氧化为I2，故加入Na2CO3也可减少KI被氧化，故Na2S2O3、Na2CO3均可作稳定剂。
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氯水或过氧化氢等氧化剂，再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2＋，涉及的反应有：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3。
本题难度：一般
5、简答题 按要求完成下列方程式，有条件的需注明反应条件：
（1）写出Na2O2与CO2反应的化学方程式：______；
（2）写出铁与水反应的化学方程式______．
（3）氯化铁溶液中加入铁单质的离子方程式______
（4）在硫酸铝溶液中加入过量的氨水离子方程式：______．
参考答案：（1）Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，该反应为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，
故答案为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2；
（2）铁和水在高温下生成四氧化三铁和氢气，该反应为3Fe+4H2O（g）?高温?.?Fe3O4+4H2，
故答案为：3Fe+4H2O（g）?高温?.?Fe3O4+4H2；
（3）氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁，该反应为2FeCl3+Fe═3FeCl2，离子反应为2Fe3++Fe═3Fe2+，
故答案为：2Fe3++Fe═3Fe2+；
（4）硫酸铝溶液与氨水反应可生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，氢氧化铝不能溶于弱碱，
则该反应为Al2（SO4）3+3NH3．H2O═2Al（OH）3↓+3（NH4）2SO4，
其离子反应为2Al3++3NH3．H2O═2Al（OH）3↓+3NH4+，故答案为：2Al3++3NH3．H2O═2Al（OH）3↓+3NH4+．
本题解析：
本题难度：一般