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    18．氯元素的单质及其化合物在生产生活中应用极其广泛．请完成下列填空：

    Ⅰ：氯气性质探究
    设计如图实验装置来制备并验证氯气的性质（部分夹持装置未画出）．
    （1）A中放置固体二氧化锰的装置名称是圆底烧瓶．
    （2）装置B的作用是除去氯气中的氯化氢．
    （3）硬质玻璃管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球，左侧棉球的实验现象为变蓝色．
    （4）D中的NaOH溶液用来吸收尾气，向反应后的D中加入足量稀硫酸会产生气体，写出该反应的离子方程式Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O．
    Ⅱ：制备HClO
    （5）设计装置E代替如图的装置C，用于制备较高浓度的HClO溶液．在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙．
    ①该方案可以制得较高浓度HClO的原因是（结合必要的化学语言回答）Cl2+H2O?H++Cl-+HClO，碳酸钙与H+反应，使平衡向右移动，HClO浓度增大．
    ②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO2气体，则反应所得溶液中的溶质除HClO外，还含有CaCl2、Ca（HCO3）2（写两种钙盐的化学式，一种正盐，一种酸式盐）；该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g，反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合，连接F装置测得产生的气体体积为V L（已换算成标准状况），则原溶液中含钙正盐的浓度为$\frac{M}{20}$-$\frac{V}{0.448}$mol•L-1（用含M、V的代数式表示）．

    分析 Ⅰ：氯气性质探究
    （1）装置A是制备氯气的发生装置，放二氧化锰的仪器为圆底烧瓶；
    （2）生成的氯气含有水蒸气和氯化氢，通过饱和食盐水除去氯化氢气体杂质；
    （3）氯气有氧化性可以氧化碘化钾生成碘单质，遇到淀粉变蓝色；
    （4）氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，加入酸发生归中反应生成氯气；
    Ⅱ．（5）设计装置E代替如图的装置C，用于制备较高浓度的HClO溶液．在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙，生成的氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸酸性弱于碳酸，盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，
    ①氯气和水反应存在化学平衡，生成的盐酸和碳酸钙反应促进平衡正向进行；
    ②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO2气体，说明溶液中含有碳酸氢钙，是生成的二氧化碳和碳酸钙反应生成的碳酸氢钙，所以溶液中存在次氯酸、氯化钙、次氯酸钙；该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g为碳酸钙，反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合，连接F装置测得产生的气体体积为V L（已换算成标准状况），依据反应定量关系，CaCO3～Ca（HCO3）2～2CO2计算生成二氧化碳气体的碳酸钙的质量，得到生成氯化钙的碳酸钙的质量，依据钙元素守恒得到原溶液中含钙正盐的浓度．

    解答 解：Ⅰ：氯气性质探究
    （1）装置A是制备氯气的发生装置，二氧化锰为固体和滴入的盐酸加热反应生成氯气，盛放二氧化锰的仪器为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
    （2）生成的氯气含有水蒸气和氯化氢，氯化氢极易溶于水，氯化钠溶液中氯离子抑制氯气和水的反应，通过饱和食盐水除去氯化氢气体杂质，
    故答案为：除去氯气中的氯化氢；
    （3）氯气有氧化性可以氧化碘化钾生成碘单质，2KI+Cl2=I2+2KCl，碘单质遇到淀粉变蓝色，故答案为：变蓝色；
    （4）氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，加入酸发生归中反应生成氯气，反应的离子方程式为：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，
    故答案为：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O；
    Ⅱ．（5）①该方案可以制得较高浓度HClO的原因是溶液中存在化学平衡：Cl2+H2O  H++Cl-+HClO，碳酸钙与H+反应，使平衡向右移动，HClO浓度增大，得到较高浓度HClO，
    故答案为：Cl2+H2O?H++Cl-+HClO，碳酸钙与H+反应，使平衡向右移动，HClO浓度增大；
    ②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO2气体，说明溶液中含有碳酸氢钙，是生成的二氧化碳和碳酸钙反应生成的碳酸氢钙，所以溶液中存在次氯酸、氯化钙、次氯酸钙；该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g为碳酸钙，反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合，连接F装置测得产生的气体体积为V L（已换算成标准状况），依据反应定量关系，CaCO3～Ca（HCO3）2～2CO2计算200ml溶液中生成二氧化碳的碳酸钙质量=（$\frac{V}{22.4}×\frac{1}{2}$）mol×$\frac{200}{10}$×100g/mol，则原溶液中含钙正盐的浓度=$\frac{M-\frac{V}{44.8}mol×20×100g/mol}{100g/mol×0.2L}$=$\frac{M}{20}$-$\frac{V}{0.448}$，
    故答案为：CaCl2、Ca（HCO3）2、$\frac{M}{20}$-$\frac{V}{0.448}$．

    点评 本题考查了物质性质和组成的实验探究方法、实验过程分析、数据处理、物质性质等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    15．在pH=2的溶液中，下列各组离子可以大量共存的是（　　）
    A．Ca2+、Al3+、HCO3-、Cl-B．K+、Ba2+、Cl-、NO3-
    C．Na+、AlO2-、OH-、SO42-D．Na+、NH4+、Cl-、K+

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．发射航天火箭常用肼（N2H4）与N2O4作燃料与助燃剂．

    （1）肼易溶于水，性质与氨相似，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因N2H4+H2O?N2H+5+OH-．
    （2）肼（N2H4）与N2O4的反应为：2N2H4 （1）+N2O4 （1）=3N2（g）+4H2O（1）△H=-1225kJ•mol-1
    已知反应相关的化学键键能数据如下：
    化学键N-HN-NN≡NO-H
    E/（kJ•mol-1）390190946460
    则使1mol N2O4 （1）分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是1793kJ
    （3）N2O4与NO2之间存在反应N2O4（g）═2NO2（g）．将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α（N2O4）]随温度变化如图1所示．
    ①由图推测该反应△H＞0（填“＞”或“＜”），理由为温度升高，α（N2O4）增加，说明平衡右移，该反应为吸热反应，△H＞0，若要提高N2O4的转化率，除改变反应温度外，其他措施有减小体系压强（或移出NO2等）（要求写出一条）．
    ②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=115.2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
    ③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：υ（N2O4）=k1p（N2O4），υ（NO2）=k2p2（NO2），其中kl、k2是与反应温度有关的常数．相应的速率一压强关系如图2所示，一定温度下，kl、k2与平衡常数Kp的关系是kl=$\frac{1}{2}$K2．Kp，在图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为B点与D点，理由是满足平衡条件υ（NO2）=2υ（N2O4）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    6．写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型
    （1）由丙烯制备聚丙烯的反应反应类型加聚反应
    （2）用甲苯制TNT的反应反应类型取代反应
    （3）苯制溴苯反应类型取代反应
    （4）乙烯通入溴水中CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br反应类型加成反应．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．已知Cl-、Br-、Fe2+、I-的还原性依次增强．现向FeBr2、FeI2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示，请回答：
    （1）a、c线分别代表溶液中I-、Fe3+（填离子符号，下同）的变化情况．
    （2）原溶液中Fe2+与Br-的物质的量为4mol、6mol．
    （3）原混合溶液中FeI2的物质的量为1mol．
    （4）当通入2mol Cl2时，溶液中离子反应为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列关于杂化轨道的叙述正确的是（　　）
    A．杂化轨道的数目、形状和参与杂化的原子轨道数目、形状均相同
    B．等性杂化轨道的形状、能量相等； NH3中N是等性杂化
    C．各杂化轨道在空间应满足电子对互斥理论，以使排斥力最小
    D．sp3杂化轨道应由同原子里能量相同的s和p轨道杂化而得

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．运用氧化还原反应的有关知识回答下列问题．
    （1）铁钉浸入CuSO4溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入AgNO3溶液后，表面会附有银白色物质．则在Cu、Fe、Ag中，Fe的还原性最强；在Cu2+、Fe2+、Ag+中，Ag+的氧化性最强．
    （2）在下列反应中：
    A．2F2+2H2O═4HF+O2             B．2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
    C．CaO+H2O═Ca（OH）2          D．2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
    ①水只作还原剂的是A
    ②水既不作氧化剂又不作还原剂的是C．
    （3）实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O． 取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰发生反应，产生的氯气在标准状况下的体积为22.4L．
    请回答下列问题：
    ①写出该反应的离子方程式MnO2+2Cl-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
    ②该反应中，氧化剂是MnO2，氧化产物是Cl2．
    ③反应中被氧化的HCl的物质的量为2mol．
    ④实验室备用的浓盐酸质量分数为36.5%，密度为1.19g•cm-3，为使用方便，请计算出该浓盐酸中HCl的物质的量浓度11.9mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．向0.1mol•L-1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时，下列有关叙述不正确的是（　　）
    A．都能使溶液的pH增大
    B．都能使溶液中c（H+）•c（CH3COO-）减小
    C．都能使溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$比值增大
    D．溶液中$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$不变

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．工业上有一种用C02来生产甲醇燃料的方法：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1，将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图所示（实线）．图中数据a（1，6）表示：在1min时H2的物质的量是6mol．
    （1）a点正反应速率大于（填“大于”“等于”或“小于”）逆反应速率．
    （2）下列时间段平均反应速率最大的是A．
    A．O～1min    B．1～3min    C．3～8min    D．8～11min
    （3）仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中所示（虚线）．曲线I对应的实验条件改变是升高温度，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是增大压强，体积不变再充入3molCO2和4mol H2，H2O（g）的体积分数增大（填“增大”“不变”或“减小”）．
    （4）若将1molCO2和3molH2充入该容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为$\frac{1-a}{2}$．

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