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12．世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯．二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產和使用時必須盡量用稀有氣體進行稀釋，同時需要避免光照、震動或加熱．實驗室以電解法制備ClO2的流程如下：

（1）ClO2中所有原子不是（填“是”或“不是”）都滿足8電子結構．如圖所示電解法制得的產物中雜質氣體B能使石蕊試液顯藍色，除去雜質氣體可選用C．
A．飽和食鹽水　 B．堿石灰　 C．濃硫酸　 D．蒸餾水
（2）穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產品，下列說法正確的是ABCD．
A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理
B．應用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期
C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍
D．在工作區(qū)和成品儲藏室內，要有通風裝置和監(jiān)測及警報裝置
（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備．化學反應方程式為2NaClO3+4HCl（濃）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O．缺點主要是產率低、產品難以分離，還可能污染環(huán)境．
（4）我國廣泛采用經干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉（NaClO2）反應制備，化學方程式是2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2，此法相比歐洲方法的優(yōu)點是安全性好，沒有產生毒副產品．
（5）科學家又研究出了一種新的制備方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液還原氯酸鈉，化學反應方程式為H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O．此法提高了生產及儲存、運輸?shù)陌踩裕蚴欠磻^程中生成的二氧化碳起到稀釋作用．

分析 NH4Cl溶液中加入鹽酸進行電解得到NCl3，結合N元素化合價升高，可知氫元素化合價降低，則生成的氣體A為H2，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2與氣體B，氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則B為NH3．
（1）Cl最外層7個電子，只有1個單電子，O最外層6個電子，含2個單電子；產物中雜質氣體B能使石蕊試液顯藍色，為氨氣，可選酸來除雜；
（2）依據題干：二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產和使用時必須盡量用稀有氣體進行稀釋，同時需要避免光照、震動或加熱，據此解答；
（3）氯酸鈉氧化濃鹽酸生成二氧化氯、氯化鈉、水和氯氣；
（4）氯氣與固體亞氯酸鈉發(fā)生氧化還原反應生成二氧化氯和氯化鈉，依據氧化還原反應結合原子個數(shù)守恒規(guī)律書寫方程式，依據產物性質判斷其優(yōu)點；
（5）用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液還原氯酸鈉，反應生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水，以此來解答．

解答 解：NH4Cl溶液中加入鹽酸進行電解得到NCl3，結合N元素化合價升高，可知氫元素化合價降低，則生成的氣體A為H2，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2與氣體B，氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則B為NH3．
（1）Cl最外層7個電子，只有1個單電子，O最外層6個電子，含2個單電子，則O原子不能滿足8電子穩(wěn)定結構，產物中雜質氣體B能使石蕊試液顯藍色，為氨氣，可選酸來除雜，只有C中濃硫酸符合，
故答案為：不是；C；
（2）A．二氧化氯具有強的氧化性，二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理，代替氯氣，為“綠色”消毒劑，故A正確；
B．二氧化氯能殺菌消毒，有效地延長食品貯藏期，故B正確；
C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍，便于運輸和應用，故C正確；
D．二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，在工作區(qū)和成品儲藏室內，要有通風裝置和監(jiān)測及警報裝，故D正確；
故選：A、B、C、D；
（3）氯酸鈉氧化濃鹽酸生成二氧化氯、氯化鈉、水和氯氣，反應的化學方程式：2NaClO3+4HCl（濃）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O，
故答案為：2NaClO3+4HCl（濃）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O；
（4）氯氣與固體亞氯酸鈉發(fā)生氧化還原反應生成二氧化氯和氯化鈉，依據氧化還原反應結合原子個數(shù)守恒，反應的方程式：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；該法相比歐洲方法的優(yōu)點為安全性好，沒有產生毒副產品，
故答案為：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；安全性好，沒有產生毒副產品；
（5）用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液還原氯酸鈉，反應生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水，該反應為H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法提高了生產及儲存、運輸?shù)陌踩裕蚴欠磻^程中生成的二氧化碳起到稀釋作用，
故答案為：H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O；反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用．

點評 本題考查二氧化氯的制備、性質及應用，準確把握題干給出信息，熟悉氧化還原反應基本規(guī)律是解題關鍵，題目難度較大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子．若以它為原料按如圖所示工藝流程進行生產，可制得輕質氧化鎂．

若要求產品盡量不含雜質，而且生產成本較低，根據以下資料，填寫空白：
已知：（1）25℃，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Fe（OH）2]=8.0×10-16，
Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Mn（OH）2]=4.0×10-14，
（2）Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，常將它氧化為Fe3+，生成Fe（OH）3沉淀除去
（3）原料價格表
物質價格/元•噸-1
漂液（含25.2%NaClO）450
雙氧水（含30%H2O2）2400
燒堿（含98%NaOH）2100
純堿（含99.5%Na2CO3）600
（1）請設計實驗證明鹵塊中含有Fe3+取樣，加水溶解，往所得溶液中滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則說明鹵塊中含鐵離子
（2）在步驟②中加入的試劑X，最佳的選擇是漂液（NaClO）
（3）在步驟③中加入的試劑Y應是燒堿（NaOH），步驟⑤中發(fā)生的反應是MgCO3+H2O$\frac{\underline{\;煮沸\(zhòng);}}{\;}$Mg（OH）2+CO2↑
（4）步驟⑥如在實驗室進行，應選用在坩堝（填儀器名稱）中灼燒．
（5）25℃，往鹵塊對應的水溶液中，加入一定量的燒堿達到沉淀溶液平衡，測得pH=4.00，則此溫度下殘留在溶液中的c（Fe3+）=4×10-8mol/L．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

1．已知同一碳原子連有兩個羥基不穩(wěn)定：．有機物是選擇性內吸傳導性除草劑，俗稱稗草烯，主要用于水稻田防除稗草．下列有關該有機物的說法錯誤的是（　�。�
A．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B．可用與Cl2在光照條件下通過取代反應獲得較純的該物質
C．在堿性條件下充分水解，可生成羧酸鈉
D．在一定條件下可發(fā)生聚合反應

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

18．如圖是一個電化學過程示意圖．
假設使用肼（分子式為N2H4）-空氣燃料電池作為本過程的電源，銅片質量減少128g，因為Cu-2e=Cu2+，根據得失電子守恒，則肼-空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣112L（假設空氣中氧氣的體積含量為20%）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

7．二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀的新型燃料，它清潔、高效，具有優(yōu)良的環(huán)保性能．也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）二甲醚的核磁共振氫譜圖中有1個吸收峰，官能團名稱是醚鍵．
（2）二甲醚的同分異構體A與濃硫酸混合，加熱到170℃時生成有機物B：
①寫出A的官能團電子式為；B與溴水反應生成的物質名稱為1，2-二溴乙烷；
②德國化學家第爾斯和他的學生阿爾德首次發(fā)現(xiàn)和記載一種新型反應而獲得1950年諾貝爾化學獎，該反應是一種環(huán)加成反應：凡含有雙鍵或三鍵的不飽和化合物，可以和鏈狀或環(huán)狀含共軛雙烯體系發(fā)生1，4加成反應，通常生成一個六元環(huán)，該反應條件溫和，產率很高，是有機化學合成反應中非常重要的碳碳鍵形成的手段之一，也是現(xiàn)代有機合成里常用的反應之一請根據以上信息寫出2-甲基-1，3-丁二烯（含共軛雙烯體系）與B反應化學方程式CH2=C（CH3）CH=CH2+CH2=CH2．
（3）二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液、多孔石墨電極構成燃料電池，則負極電極反應式是CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O．
物質CH3OHCH3OCH3H2O
濃度（mol•L-1）0.440.600.60
（4）反應2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）某溫度下的平衡常數(shù)為225．此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：
①比較此時正、逆反應速率的大�。簐（正）＞ v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；
②若開始只加入CH3OH，經10min后反應達到平衡，計算達到平衡時CH3OH轉化率        α（CH3OH）=96.8%（計算結果用百分數(shù)表示，保留小數(shù)后一位）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

17．硝基苯是重要的化工原料，用途廣泛．實驗室用如圖裝置制備硝基苯，步驟如下：
①取100mL燒杯，用20mL濃硫酸與18mL濃硝酸配制混和酸，加入恒壓滴液漏斗中，把18mL苯加入三頸燒瓶中．
②向室溫下的苯中逐滴加入混酸，邊滴邊攪拌，混和均勻．
③在50～60℃下發(fā)生反應，直至反應結束．
④分離出產物后，依次用蒸餾水和100mL 0.1mol/L的Na2CO3溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌得到粗產品．
⑤向粗產品加入固體D除去水，然后蒸餾，得到純凈的硝基苯．
可能用到的有關數(shù)據列表如下
物　質熔點/℃沸點/℃密度（20℃）/g•cm-3溶解性
苯5.5800.88微溶于水
硝基苯5.7210.91.205難溶于水
濃硝酸-831.4易溶于水
濃硫酸-3381.84易溶于水
（1）寫出該反應的化學方程式．
（2）配制混酸應在燒杯中先加入濃硝酸，長玻璃管作用是冷凝回流，恒壓滴液漏斗的優(yōu)點是使混合酸能順利流下．
（3）反應溫度控制在50～60℃的原因是防止副反應發(fā)生，反應結束后產物在下層（填“上”或者“下”），分離混酸和產品的操作名稱是分液．
（4）實驗前要配制100mL 0.1mol/L的Na2CO3溶液，需要用到的玻璃儀器除了玻璃棒、燒杯還有100ml容量瓶、膠頭滴管．
（5）用Na2CO3溶液洗滌之后再用蒸餾水洗滌時，怎樣驗證液體已洗凈？取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，無沉淀生成，說明已洗凈．
（6）固體D的名稱為無水氯化鈣．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．草酸（乙二酸）可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產．一種制備草酸晶體 （含2個結晶水） 的流程如圖，回答下列問題：

（1）CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應方程式分別為CO+NaOH$\frac{\underline{\;200℃\;}}{2Mpa}$HCOONa、2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na2C2O4+H2↑．
（2）該制備中有兩次過濾操作，過濾操作①的濾渣是CaC2O4 ；過濾操作②的濾液是H2C2O4溶液、H2SO4溶液．
（3）制備過程中③和④兩個步驟的目的是分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸，能降低成本，減小污染．
（4）有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制得草酸．該方案的缺點是產品不純，其中含有的雜質主要是Na2SO4．
（5）結晶水合草酸成品的純度可用酸性KMnO4溶液滴定的方法進行測定．滴定中反應的離子方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O． 稱量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，計算該成品的純度為94.5%．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．高純六水氯化鍶晶體（SrCl2•6H2O）具有很高的經濟價值，工業(yè)上用w kg難溶于水的碳酸鍶（SrCO3）為原料（含少量鋇和鐵的化合物等），共制備高純六水氯化鍶晶體（a kg）的過程為：

已知：Ⅰ．SrCl2•6H2O晶體在61℃時開始失去結晶水，100℃時失去全部結晶水．
Ⅱ．有關氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH表：
氫氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2
開始沉淀的pH1.56.5
沉淀完全的pH3.79.7
（1）操作①加快反應速率的措施有加熱、充分攪拌、適當增加鹽酸濃度等 （寫一種）．操作①中鹽酸能否改用硫酸，其理由是：不能，否則會大量生成硫酸鍶的沉淀，減少產物生物
（2）酸性條件下，加入30% H2O2溶液，將Fe2+氧化成Fe3+，其離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）在步驟②-③的過程中，將溶液的pH值由1調節(jié)至4時，宜用的試劑為B．
A．氨水      B．氫氧化鍶粉末     C． 氫氧化鈉     D．碳酸鈉晶體
（4）操作③中所得濾渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4 （填化學式）．
（5）工業(yè)上完成操作③常用的設備有：B
A分餾塔    B 離心機    C  熱交換器    D  反應釜
（6）工業(yè)上用熱風吹干六水氯化鍶，適宜的溫度是B
A．40～50℃B．50～60℃C．60～70℃D．80℃以上．
（7）已知工業(yè)流程中鍶的利用率為90%根據以上數(shù)據計算工業(yè)碳酸鍶的純度：$\frac{1480a}{267W×9}$×100%．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

2．黃銅礦（CuFeS2）是煉鋼的最主要礦物．
（1）S位于周期表中ⅥA族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點高的原因是兩者均為分子晶體且結構相似，H2Te相對分子質量比H2S大，分子間作用力更強，
H2O比H2Te沸點高的原因是兩者均為分子晶體，H2O分子中存在氫鍵．
（2）S有+4和+6兩種價態(tài)的氧化物，回答下列問題：
①下列關于氣態(tài)SO3和SO2的說法中，正確的是AD
A．中心原子的價層電子對數(shù)目相等    B．都是極性分子
C．中心原子的孤對電子數(shù)目相等      D．都含有極性鍵
②將純液態(tài)SO3冷卻到289.8K時凝固得到一種螺旋狀單鏈結構的固體其結構如圖1，此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類型是sp3．

（3）CuFeS2的晶胞如圖2所示，晶胞參數(shù)a=0.524nm，c=1.032nm；CuFeS2的晶胞中每個Cu原子與4個S原子相連，列式計算晶體密度ρ=4.31g•cm-3．

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同步練習冊答案