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13.海水中的元素非常丰富,地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,碘存在于海带中,而溴、碘与氯气的性质相似,化学上常把它们放在一起研究.
(1)在淀粉碘化钾溶液中滴入少量溴水或通入少量氯气,立即会看到溶液变蓝色.写出溴水与淀粉碘化钾溶液反应的离子方程式2I-+Br2=I2+2Br-
(2)在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体,发现蓝色逐渐消失,反应的化学方程式是I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4
(3)从海水晒盐后得到的苦卤中提取溴,可直接通入氯气将溴离子氧化成单质溴,再鼓入热空气或水蒸气将溴从苦卤中分离出来.反应的离子方程式是2Br-+C12=2C1-+Br2
(4)对比(1)、(2)和(3)实验所得的结果,将Cl-、I-、SO2、Br-按还原性由强到弱顺序排列为SO2>I->Br->C1-
(5)KMnO4的氧化性比MnO2强得多,实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O.
①当有0.3mol e-转移时被氧化的HCl的质量是10.95 g;
②如果将30ml 12mol•L-1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应,实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将D
A.≥2.52L        B.>2.52L        C.≤2.52L         D.<2.52L.

分析 (1)在淀粉碘化钾溶液中滴入少量溴水,立即会看到溶液变蓝色,说明溴能将碘离子氧化生成碘,碘与淀粉试液变蓝色;
(2)二氧化硫具有还原性,在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体,发现蓝色逐渐消失,说明二氧化硫将碘还原生成HI,碘将二氧化硫氧化生成硫酸;
(3)氯气具有强氧化性,能将溴离子氧化生成溴,自身被还原生成氯离子;
(4)在同一氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性;
(5)①根据HCl和转移电子之间的关系式计算;
②浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气,稀盐酸不反应.

解答 (1)在淀粉碘化钾溶液中滴入少量溴水,立即会看到溶液变蓝色,说明溴能将碘离子氧化生成碘,碘与淀粉试液变蓝色,离子方程式为2I-+Br2=I2+2Br-,故答案为:2I-+Br2=I2+2Br-
(2)二氧化硫具有还原性,在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体,发现蓝色逐渐消失,说明二氧化硫将碘还原生成HI,碘将二氧化硫氧化生成硫酸,反应方程式为I2+SO2+2H2O=2 H I+H2SO4
故答案为:I2+SO2+2H2O=2 H I+H2SO4
(3)氯气具有强氧化性,能将溴离子氧化生成溴,自身被还原生成氯离子,离子反应方程式为2Br-+C12=2 C1-+Br2
故答案为:2Br-+C12=2 C1-+Br2
(4)在同一氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,(1)中还原性I->Br-,(2)中还原性SO2>I-,(3)中还原性Br->C1-,所以这几种离子还原性大小顺序是SO2>I->Br->C1-,故答案为:SO2>I->Br->C1-
(5)①根据方程式知,有1mol电子转移时HCl被氧化的物质的量是1mol,则有0.3mol e-转移时被氧化的HCl物质的量是0.3mol,其质量=0.3mol×36.5g/mol=10.95g,
故答案为:10.95;
②n(HCl)=12mol/L×0.03L=0.36mol,根据方程式知,如果浓盐酸完全反应,则0.36mol浓盐酸反应生成V(Cl2)=$\frac{0.36mol×5}{16}$×22.4L/mol=2.52L,浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气,稀盐酸不反应,实际上参加反应的氯化氢物质的量小于0.36mol,所以生成氯气体积小于2.52L,故选D.

点评 本题考查氧化还原反应有关计算、氧化性和还原性强弱比较,为高频考点,明确还原性强弱比较方法及各个物理量之间关系即可解答,注意浓盐酸和高锰酸钾反应但稀盐酸和高锰酸钾溶液不反应,为易错点.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.有①Na2CO3溶液  ②NaHCO3溶液 ③NaOH溶液各25mL,物质的量浓度均为0.1mol.L-1,下列说法正确的是(  )
A.3种溶液pH的大小顺序是 ③>②>①
B.若分别加入25mL0.1mol•L-1盐酸,反应后pH最大的是①
C.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②

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4.m g Na在足量Cl2中燃烧,生成的固体质量为(m+3.55)g,则m g Na与O2反应,生成的固体质量可能为
(  )
①(m+0.8)g ②(m+1.0)g ③(m+1.2)g  ④(m+1.4)g ⑤(m+1.6)g.
A.①④B.C.D.均可以

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂.其生产工艺如下:

已知:①2KOH+Cl2→KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO33+2KClO+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在温度较低(填“温度较高”或“温度较低”)情况下进行;
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)已知:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2.K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有氧化剂和净水剂.
(4)在“反应液I”中加KOH固体的目的是AC:
A.与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供反应物
D.使副产物KClO3转化为 KClO
(5)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,会有副产品KNO3、KCl(写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途KNO3是一种复合化肥,可用于化肥,炸药制备等.
(6)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0mmol•L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)的变化,结果见图Ⅰ.该实验的目的是探究温度对FeO42-浓度的影响;发生反应的△H>0(填“>”、“<”或“=”).
(7)FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示.下列说法正确的是C(填字母).
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:HFeO4-+OH-═FeO42-+H2O

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8.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸.当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐.A$\stackrel{X}{→}$B$\stackrel{Cl_{2}}{→}$C$\stackrel{O_{2}}{→}$D$\stackrel{O_{2}}{→}$E$\stackrel{H_{2}O}{→}$F.
下列说法中不正确的是(  )
A.B也可在O2作用下直接转化为D
B.当X是强酸时,A可能是Na2S,F是H2SO4
C.当X是强碱时,过量的B与Cl2发生的反应为:3Cl2+2NH3═N2+6HCl
D.无论X是强酸还是强碱,在一定条件下,B和D都能相互反应生成C单质

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18.聚丙烯酸钠()是一种强吸水树脂.由某烃A合成聚丙烯酸钠的流程如图:

(1)A的名称为丙烯,B中官能团的名称是羟基.
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(5)写出符合下列条件的F的同分异构体(不考虑顺反异构)的结构简式HCOOCH=CH2
a.链状分子
b.与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成红色沉淀
c.与NaOH溶液混合后滴入酚酞,加热,溶液颜色变浅.

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5.可逆反应N2+3H2?2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示.下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(  )
A.(N2)=υ(H2B.υ(N2)=υ(NH3C.υ(N2)=3υ(H2D.(H2)=3υ(NH3

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3.锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意图如图:

(1)1mol焦炭在过程Ⅰ中失去2mol电子.
(2)过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
(3)步骤(2)中的电解过程中,若用甲醇燃料电池作电源,用KOH作电解质,负极反应为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+7H2O.
(4)整过生产过程必须严格控制无水,回答下列问题:
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,化学反应方程式为SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl.
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中.冷却的作用是使水蒸气冷凝,减少进入浓硫酸的水,保持浓硫酸持续的吸水性,同时降低放出的热量.
(5)Zn还原SiCl4的可逆反应如下:
SiCl4(g)+2Zn(s)═Si(s)+2ZnCl2(g)△H<0下列说法正确的是AC
A.还原过程需在无氧的气氛中进行         B.投入1molZn可生成14g还原产物
C.增加SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变D.若SiCl4(g)过量可增大△H的值
(6)有一种由硅制作的材料中常加入Ag2SO4,已知某温度下Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ag2SO4 的Ksp=3.2×10-5;(两位有效数字)

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4.碳的多样性体现在碳单质的多样性、含碳化合物的多样性、碳及其化合物应用的多样性等方面.
(1)乙烯分子中σ键与π键的数目之比为5:1.
(2)掺杂铬的石墨镀层是一种高硬度的自动润滑剂,基态铬原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1
(3)石墨烯(如图1)是目前科技研究的热点,可看作将石墨的层状结构一层一层地剥开得到的单层碳原子层晶体.理论上12g石墨烯中有$\frac{1}{2}$NA个六元碳环.
(4)碳化硅(SiC)俗名“金刚砂”,有类似金刚石的结构和性质,其空间结构中碳硅原子相间排列,如图2所示(其中●为碳原子,○为硅原子).
①第一电离能大小比较:C>Si(填“>”、“<”或“=”).
②碳化硅晶体中,C-Si键的键角都是109°28′.
③若设该晶胞的边长为apm,则碳化硅晶体的密度是$\frac{160}{(a×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$g•cm-3(只要求列算式,不必计算出数值.阿伏伽德罗常数的数值为NA).

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