Question

（14分）
卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，研究卤素单质及其化合物具有重要意义。
（1）在光照条件下，氯气和氢气反应过程如下：
①Cl₂→Cl+Cl    ②Cl+H₂→HCl+H   ③H+Cl₂→HCl+Cl
反应②中被破坏的化学键是——，氯元素的原子结构示意图为——。。
（2）二氧化氯（ClO₂）是一种广泛用于水处理消毒剂，与Cl₂相比，ClO₂不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有害的有机氯化物。制备ClO₂的方法有以下两种：
2NaClO₃+4HCl===2ClO₂↑+Cl₂+2NaCl+2H₂O…………………………①
2NaClO₂+H₂O₂+H₂SO₄===2C1O₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O  …………………②
你认为哪种方法最佳       （填序号），理由是              。
（3）工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氯气，请写出反应的离子方程式
                                    。
（4）碘钨灯具有比白炽灯寿命长且环保节能的特点。一定温度下，灯泡内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W(s)+I₂(g)WI₂(g)。为模拟上述反应，准确称取0.508g碘、0.736g金属钨置于50.0mL的密闭容器中，加热使其反应。如图是WI₂（g）的物质的量随时间变化关系图象，其中曲线I（0~t­₂时间段）的反应温度为T₁，曲线II（从t₂开始）的反应温度为T₂，且T₂>T₁。则：①该反应的△H    0（填“大于”
或“等于”或“小于”）

②从反应开始到t₁时间内的平均反应速率
v(I₂)=       。
③下列说法中不正确的是    （填序号）。
A．该反应的平衡常数表达式是
B．灯丝附近温度越高，灯丝附近区域WI₂越易变为W而重新沉积到灯丝上
C．利用该反应原理可以提纯钨
（5）25℃时，向5mL含有KCl和KI浓度均为0.1mol/L的混合液中，滴加6mL0.1mol/L的AgNO₃溶液，先生成的沉淀是         ，溶液中离子浓度由大到小的顺序是      [不考虑H⁺和OH^-。25℃时K_SP（AgCl）=1.8×10^-10、K_SP（AgI）=8.3×10^-17]。
（6）Mg常用作提纯Ti的试剂，已知：
①Mg（s）+Cl（g）==MgCl₂（s）△H=—641kJ/mol
②Ti(s)+2Cl₂(g)===TiCl₂(l) △H=—770kJ/mol
请写出Mg与液态TiCl₄反应提纯钛的热化学方程式             。

Answer 1

（1）  H—H键（1分） （1分）
（2）②（1分）    ClO₂中混有O₂，不会产生对人体对害的物质（1分）
（3）2C1^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-（2分）
（4）①小于（1分）   ②mol·L^-1·min^-1（1分）③A（1分）  
（5）AgI（1分）  c（K⁺）>c（NO^-₃）>c（Cl^-）>c（Ag⁺）>c（I^-）（2分）
（6）2Mg（s）+TiCl₄（1）==2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=一512kJ·mol^-1（2分）

分析：（1）原子核外电子数等于核内质子数；
（2）根据反应的产物是否有毒性和具有污染性等角度考虑；
（3）电解饱和食盐水可以获得重要的化工原料氯气以及氢气和氢氧化钠；
（4）①根据温度对化学平衡的影响规律来分析；
②根据公式v=来计算反应速率；
③化学平衡常数=；
（5）越是难溶的沉淀越容易生成，根据溶液中离子浓度大小的比较方法来比较离子浓度；
（6）根据盖斯定律来计算反应的焓变，书写热化学方程式．
解答：解：（1）氯原子结构示意图为：，故答案为：；
（2）根据反应方程式，方法①制备ClO₂的产物氯气有毒，对空气会造成污染，而方法②生成的氧气是不会造成污染的，故答案为：②；ClO₂中混有O₂，不会产生对人体有害的物质；
（3）电解饱和食盐水的原理方程式为：2C1^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案为：2C1^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）①根据图示，温度越高，WI₂（g）的物质的量反而越小，即平衡向左进行，而升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，所以逆向是吸热方向，正向是放热的，故△H小于0，
故答案为：小于；
②从反应开始到t₁时间内，结合图象，生成WI₂（g）的物质的量为1.8×10^-3mol，所以碘单质的物质的量减少1.8×10^-3mol，根据公式v===mol?L^-1?min^-1，故答案为：mol?L^-1?min^-1；
③A、化学平衡常数=，但是固体单质W不列入表达式中，故A错误；
B、灯丝附近温度越高，化学平衡越向着吸热方向即逆向进行，灯丝附近区域WI₂越易变为W而重新沉积到灯丝上，故B正确；
C、利用该反应原理可以提纯钨，故C正确；
故答案为：A；
（5）碘化银的溶度积最小，越容易生成，溶液混合反应之后，溶液的组成为：含有0.001mol的钾离子，0.0006mol的硝酸根离子，以及0.0004mol的氯离子，碘化银沉淀生成，碘离子全沉淀，氯化银沉淀也产生，均为0.0005mol但是绿化赢得电离程度大，故答案为：AgI； c（K⁺）＞c（NO^-₃）＞c（Cl^-）＞c（Ag⁺）＞c（I^-）；
（6）根据盖斯定律来计算反应的焓变，目标反应=①×2-②，即热化学方程式为：2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1，
故答案为：2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1．
点评：本题是一道综合性较强的题目，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．