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二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌...

二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。

(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。

① 浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填序号)。

 A.只有还原性   B.还原性和酸性   C.只有氧化性   D.氧化性和酸性

 ② 若上述反应中产生0.1 mol ClO2,则转移电子的物质的量为_______mol。

(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

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①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式:__________。

②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因______________。

(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为_______;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2 _______ mol 。

 

(共12分) (1)①B    ② 0.1  (各1分) (2)①Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+  ②0.01   在阴极发生2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 (3)2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-   50a/13(或3.85a) 【解析】 试题分析: (1)①盐酸中部分Cl价态升高变为氯气,部分生成盐,体现还原性和酸性②式中转移电子数为2,反应中产生0.1 mol ClO2,则转移电子的物质的量为0.1mol (2)①可得Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+。②阴极产生标准状况的气体体积为112 mL(0.005mol)时,转移电子为0.01mol,所以通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol;在阴极发生2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 (3)根据反应2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-,n(ClO2)=n(CN-)=100×103L×a×10-3g/L÷26g/mol=3.85a。 考点:本题以工业流程为载体考查元素及其化合物性质、氧化还原方程式书写、电子转移计算、电解池等相关知识。
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考点分析:
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资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。

(1)提出假设

实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。

该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:

猜测1:白色不溶物可能为          

猜测2:白色不溶物可能为MgCO3

猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。

(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:

实验序号

实验

实验现象

结论

实验Ⅱ

将实验I中收集到的气体点燃

能安静燃烧、产生淡蓝色火焰

气体成分为______        

实验Ⅲ

取实验I中的白色不溶物,洗涤,加入足量

       

 

    ƒ   

白色不溶物可能含有MgCO3

实验Ⅳ

取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液

产生白色沉淀

溶液中存在     离子

(3)为进一步确定实验I的产物,设计定量实验方案,如图所示:

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称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g,装置B增重8.8 g,试确定白色不溶物的化学式                         

(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_________。

 

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X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素,其原子序数依次增大。有关信息如下表:

X

动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分

Y

地壳中含量居第一位

Z

短周期中其原子半径最大

Q

生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解其氧化物的方法制备

M

海水中大量富集的元素之一,其最高正化合价与负价的代数和为6

 

(1)X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题,请写出该气态氢化物的电子式____________。

(2)已知37Rb和53I都位于第五周期,分别与Z和M同一主族。下列有关说法正确的是____________(填序号)。

A.原子半径:  Rb>I                   

B.RbM中含有共价键

C.气态氢化物热稳定性:M>I

D.Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应

(3)化合物QX导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。有关化合物QX的制备及化学性质如下(所有热量数据均已折合为25℃、101.3 kPa条件下的数值)

可用Q和X的单质在800 ~ 1000℃制得,每生成1 mol QX,吸收a kJ的热量。

可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600 ~ 1750℃生成QX,每生成1 mol QX,消耗18 g碳,吸收b kJ的热量。

请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式________________。

(4)X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色。将标准状况下40 L该无色气体与15 L氧气通入一定浓度的NaOH溶液中,恰好被完全吸收,同时生成两种盐。请写出该反应的离子方程式                 

 

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某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1-xCoO2 +LixC6 = 6C + LiCoO2,其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是

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A.放电时LixC6发生氧化反应

B.充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动

C.充电时将电池的负极与外接电源的负极相连

D.放电时,电池的正极反应为:Li1-xCoO2 + xLi+ + xe = LiCoO2

 

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已知A 、B、C、D之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是

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A.若A为Fe,D为氢气,则B一定为酸

B.若A、D为化合物,B为水,则C一定是气体单质

C.若A、B、C、D均为化合物,该反应一定属于复分解反应

D.若A、B、C、D均为10电子微粒,且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则D常温下一定呈液态

 

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在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)满分5 manfen5.com2C(g),有关下列图像说法的不正确的是

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A.依据图a可判断正反应为放热反应

B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂

C.若正反应的△H<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动

D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H>0

 

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