10．用二氧化氯（CLO2）、高鐵酸鈉 Na2FeO4摩爾質(zhì)量為166g•mol-1等新型
凈水劑替代傳統(tǒng)的凈水劑CL2對淡水進行消毒是城市飲用水處理新技術(shù)．在水處理過程中分別被還原為CL-和Fe3-．
（1）如果以單位質(zhì)量的氧化劑所將到的電子數(shù)來表示消毒效率，那么，CLO2、Na2FeO4、CL2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是ClO2＞Cl2＞Na2FeO4．
（2）高鐵酸鈉之所以能用于水處理，除它本身具有強氧化性外，另一個原因可能是：高鐵酸鈉的還原產(chǎn)物Fe3+能水解生成Fe（OH）3膠體，能吸附水中懸浮物，從而凈水．
（3）二氧化氯是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為-59℃，沸點為11.0℃，易溶于水．CLO2可以看做是亞氯酸（H CLO2）和氯酸（H CLO3）的混合酸酐．工業(yè)上用稍潮濕的K CLO3和草酸（H2C2O4）．在60℃時反應(yīng)制得．某學(xué)生用如上圖所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集CLO2，其中A為CLO2的發(fā)生裝置；B為CLO2的收集裝置，C中裝NaOH 溶液，用于尾氣處理．請回答：
①A部分還應(yīng)添加溫度控制（如水浴加熱）裝置，B部分還應(yīng)補充什么裝置（冰水）冷凝；
②C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O；
（4）Na2O2也有強氧化性，但一般不用于水處理．將0.5．moLNa2O2投入lOOmL 3mol/L．ALCL3溶液中：
①轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol；
②用一個離子方程式表示該反應(yīng)10Na2O2+6Al3++6H2O=4Al（OH）3↓+2AlO2-+5O2↑+20Na+．

分析 （1）以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率，設(shè)質(zhì)量均為m，消毒效率分別為$\frac{m}{67.5}$×5、$\frac{m}{166}$×3、$\frac{m}{71}$×2×1；
（2）高鐵酸鈉被還原為鐵離子，鐵離子水解生成膠體，具有吸附性；
（3）①二氧化氯的沸點低，B為ClO2的凝集裝置，B裝置應(yīng)降低溫度；
②C為尾氣吸收裝置，可選擇堿來吸收尾氣，發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（4）Na2O2投入到AlCl3溶液中，Na2O2和水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉與氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，可與氫氧化鈉反應(yīng)而溶解；
①發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是過氧化鈉和水的反應(yīng)，據(jù)此計算電子轉(zhuǎn)移；
②0.5moLNa2O2投入lOOmL 3mol/LALCL3溶液中，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，生成氫氧化鈉1molNaOH，n（Al3+）=0.1L×3mol/L=0.3mol，鋁離子全部沉淀需要氫氧化鈉0.9mol，過量的0.1mol氫氧化鈉會溶解0.1mol氫氧化鋁生成偏鋁酸鈉，定量直平書寫離子方程式；

解答 解：（1）以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率，設(shè)質(zhì)量均為m，ClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率分別為$\frac{m}{67.5}$×5、$\frac{m}{166}$×3、$\frac{m}{71}$×2×1；所以由大到小的順序為ClO2＞Cl2＞Na2FeO4，故答案為：ClO2＞Cl2＞Na2FeO4；
（2）高鐵酸鈉之所以能凈水，除它本身具有強氧化性外，另一個原因可能是高鐵酸鈉的還原產(chǎn)物Fe3+能水解生成Fe（OH）3膠體，能吸附水中懸浮物，從而凈水，
故答案為：高鐵酸鈉的還原產(chǎn)物Fe3+能水解生成Fe（OH）3膠體，能吸附水中懸浮物，從而凈水；
（3）①二氧化氯的沸點低，B為ClO2的凝集裝置，B裝置應(yīng)補充（冰水）冷凝裝置，故答案為：（冰水）冷凝；
②C為尾氣吸收裝置，可選擇NaOH溶液來吸收尾氣，發(fā)生氧化還原反應(yīng)為2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O，
故答案為：2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O；
（4）將Na2O2投入AlCl3溶液中，發(fā)生的反應(yīng)為：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，氫氧化鈉與氯化鋁發(fā)生AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl，生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鈉溶液過量，可氫氧化鋁反應(yīng)而使沉淀溶解，反應(yīng)的方程式為：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
①將0.5moLNa2O2投入lOOmL 3mol/L．ALCL3溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)是過氧化鈉和水發(fā)生的，電子轉(zhuǎn)移依據(jù)此反應(yīng)定量關(guān)系計算，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，反應(yīng)中每反應(yīng)2mol過氧化鈉電子轉(zhuǎn)移2mol，則0.5moLNa2O2反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移為0.5mol，
故答案為：0.5mol；
②0.5moLNa2O2投入lOOmL 3mol/LALCL3溶液中，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，生成氫氧化鈉1molNaOH，n（Al3+）=0.1L×3mol/L=0.3mol，鋁離子全部沉淀需要氫氧化鈉0.9mol，過量的0.1mol氫氧化鈉會溶解0.1mol氫氧化鋁生成偏鋁酸鈉，直平法得到反應(yīng)的離子方程式為：10Na2O2+6Al3++6H2O=4Al（OH）3↓+2AlO2-+5O2↑+20Na+，
故答案為：10Na2O2+6Al3++6H2O=4Al（OH）3↓+2AlO2-+5O2↑+20Na+．

點評 本題以氯及其化合物的性質(zhì)考查氧化還原反應(yīng)及物質(zhì)的制備實驗、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移和定量配平書寫離子方程式，把握習(xí)題中的信息及知識遷移應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生綜合應(yīng)用能力及信息抽取和分析能力的考查，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

10．海水曬鹽的鹵水中還有氯化鎂，以鹵水為原料生產(chǎn)鎂的一中工藝流程如圖所示．

回答下列問題：
（1）脫硫槽、攪拌槽均用于脫除鹵水中的SO42-（填離子符號），M的主要成分是BaSO4（填化學(xué)式）．
（2）除溴塔中主要的離子方程式為Cl2+2Br-═2Cl-+Br2．
（3）沸騰爐①和②的主要作用是脫除氯化鎂晶體中的部分水．沸騰爐③通入熱氯化氫的主要目的是防止氯化鎂晶體進一步脫水過程中發(fā)生水解．
（4）電解槽中陰極的電極反應(yīng)方程式為Mg2++2e-═Mg．
（5）電解槽中陽極產(chǎn)物為氯氣，該產(chǎn)物可直接用于本工藝流程中的除溴塔（除溴工段）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

1．某學(xué)生對Na2SO3與AgNO3在不同pH下的反應(yīng)進行探究．
（1）測得Na2SO3溶液pH=10，AgNO3溶液pH=5，二者發(fā)生水解的離子分別是SO32-，Ag+．
（2）調(diào)節(jié)pH，實驗記錄如下：
實驗pH現(xiàn)象
A10產(chǎn)生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
B6產(chǎn)生白色沉淀，一段時間后，沉淀未溶解
C2產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X
查閱資料得知：
①Ag2SO3：白色，難溶于水，溶于過量Na2SO3的溶液
②Ag2O：棕黑色，不溶于水，能和酸反應(yīng)，它和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ag2O+2HCl=2AgCl+H2O．
（3）該同學(xué)推測a中白色沉淀為Ag2SO4，依據(jù)是空氣中的氧氣可能參與反應(yīng)，則生成硫酸銀沉淀的離子方程式為4Ag++2SO32-+O2=2Ag2SO4↓．
該同學(xué)設(shè)計實驗確認了a、b、c中的白色沉淀不是Ag2SO4，實驗方法是：取b、c中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解．另取Ag2SO4固體置于足量Na2SO3溶液中，未溶解．
（4）將c中X濾出、洗凈，為確認其組成，實驗如下：
I．向X中滴加稀鹽酸，無明顯變化
Ⅱ．向X中加入過量濃HNO3，產(chǎn)生紅棕色氣體
Ⅲ．用Ba（NO3）2溶液、BaCl2溶液檢驗Ⅱ中反應(yīng)后的溶液，前者無變化，后者產(chǎn)生白色沉淀．
①實驗I的目的是證明不是氧化銀．
②根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析X是Ag．
③Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ag+2HNO3（濃）=AgNO3+NO2↑+H2O．
（5）該同學(xué)綜合以上實驗，分析產(chǎn)生X的原因，認為隨著酸性的增強．+4價硫的還原性增強，能被+1價銀氧化．通過進一步實驗確認了這種可能性，實驗如下：
①通入Y后，瓶中白色沉淀轉(zhuǎn)化為棕黑色，氣體Y是SO2．
②白色沉淀轉(zhuǎn)化為X的化學(xué)方程式是Ag2SO3+H2O═2Ag+H2SO4．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

18．丙酮是一種常用的有機溶劑，也是合成很多有機化合物的重要原料．由丙酮合成藥物G的路線如圖：

（1）寫出化合物C中官能團的名稱碳碳雙鍵、羰基；化合物G的分子式為C10H16O3．
（2）反應(yīng)①的類型為加成反應(yīng)，反應(yīng)⑥的類型為氧化反應(yīng)．
（3）反應(yīng)①還會得到另一產(chǎn)物H，其分子式為C8H14O2，寫出H的結(jié)構(gòu)簡式．
（4）反應(yīng)⑥的產(chǎn)物為F和CH3COOH（寫結(jié)構(gòu)簡式）．
（5）一分子G消去一分子水可得物質(zhì)J，同時滿足下列條件的J的同分異構(gòu)體共有11種．
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；   ②苯環(huán)上的取代基有2種共4個．
（6）以CH3OH、CH≡CH為原料合成聚丙烯醇，寫出合成流程圖（無機試劑任用）．合成流程圖示例如下：CH2=CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

5．下列有關(guān)說法正確的是（　　）
A．pH=5的NH4Cl溶液或醋酸溶液中，由水電離出的 c（H+）均為10-9mol•L-1
B．常溫下，將pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后，pH＞7
C．在c（H+）：c（OH-）=1：l012的溶液中，Na+、I-、NO3-、SO42-能大量共存
D．0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液和0.1 mol•L-1 NaHSO4溶液等體積混合，溶液中：c（Na+）+c（H+）=c（CO32-）+c（SO42-）+c（HCO3-）+c（OH-）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．脫落酸是一種抑制生長的植物激素，因能促使葉子脫落而得名，其結(jié)構(gòu)如圖所示：則有關(guān)脫落酸的說法正確的是 （　�。�
A．脫落酸的化學(xué)式C15H18O4
B．脫落酸只能和醇類發(fā)生酯化反應(yīng)
C．1 mol 脫落酸最多可以和2 mol 金屬鈉發(fā)生反應(yīng)
D．1 mol 脫落酸最多可以和2 mol 氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

2．A、B、C、D、E為周期表前20號主族元素，原子半徑依次減小，其中A和E同族，A、B原子最外層電子數(shù)之比為1：4，A和C能形成一種既含離子鍵又含非極性共價鍵的化合物，A與C、B與E原子的電子層數(shù)都相差2．下列說法正確的是（　�。�
A．D是非金屬性最強的元素
B．B的單質(zhì)有多種同分異構(gòu)體，其中一種是自然界中最堅硬的物質(zhì)
C．B的氫化物的穩(wěn)定性大于D的氫化物
D．A與C只能夠形成兩種化合物

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．高純度的氫氧化鎂廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電力等領(lǐng)域．鎂硅酸鹽礦石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下：

己知1：溶液I中除MgSO4外，還含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等離子
2：幾種金屬陽離子的氫氧化物沉淀時的pH如下表所示：
Fe3+Al3+Fe2+Mg2+
開始沉淀時1.53.36.59.4
沉淀完全時3.75.29.712.4
（1）Mg在周期表中的位置第三周期ⅡA族，Si的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）向溶液I中加入X的作用是調(diào)節(jié)溶液pH．
（3）向溶液I中加入的兩種試劑先后順序是H2O2、MgO[Mg（OH）2或MgCO3]（填化學(xué)式）．
（4）加入H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（5）如圖是溶液Ⅱ中Mg2+轉(zhuǎn)化率隨溫度t的變化示意圖：

①向溶液Ⅱ中加入氨水反應(yīng)的離子方程式是Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+．
②t1前Mg2+轉(zhuǎn)化率增大的原因是鎂離子與氨水反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡右移，Mg2+轉(zhuǎn)化率增大；t1后Mg2+轉(zhuǎn)化率下降的原因是（用化學(xué)方程式表示）NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

5．草酸晶體（H2C2O4•2H2O）無色，易溶于水，熔點為101℃（失水后能升華），170℃以上分解．其鈉、鉀、銨鹽均易溶于水，而鈣鹽難溶于水．某實驗探究小組對草酸晶體進行加熱，并驗證其分解產(chǎn)物．

（1）加熱草酸晶體最適宜選用c（填裝置編號）（圖1），不選其它裝置的原因是：草酸晶體熔點為101℃，加熱熔化為液體從導(dǎo)氣管中流出，所以不用a；當(dāng)170℃以上草酸晶體失去結(jié)晶水而成固體，分解生成的水蒸氣在試管口冷凝為液體，流回到熱的試管底部，使試管炸裂，故b不用．
（2）若將產(chǎn)生的氣體直接通入澄清石灰水來檢驗分解產(chǎn)物中是否含CO2，請你評價正確與否并作簡要的解釋不正確，草酸受熱升華，草酸蒸氣進入澄清石灰水生成難溶于水的草酸鈣沉淀．
（3）用下列裝置（圖2）檢驗草酸的分解產(chǎn)物H2O（g）、CO2和CO．將這種混合氣體依次通過d、ca、bf、ek、jg（或h）、h（或g）a、bi（填下列裝置中接口的字母，可重復(fù)使用）．
（4）能否依據(jù)Fe2O3質(zhì)量的減輕來計算分解產(chǎn)生CO的量？不能，其原因是：生成的CO沒有完全與Fe2O3反應(yīng)．
（5）有同學(xué)設(shè)計下列裝置來證明Fe2O3反應(yīng)后的固體中含有單質(zhì)鐵，你認為可行嗎？可行，其原因是：Fe2O3反應(yīng)后的固體中，只有單質(zhì)鐵才能與稀鹽酸反應(yīng)放出氣體；圖3中安全漏斗的作用是加鹽酸時彎管處存有液體，防止產(chǎn)生的氣體從漏斗中逸出．
（6）設(shè)計實驗證明草酸是弱酸：常溫下測定已知濃度c（H2CO4）溶液的pH，若溶液pH＞-lgc（H2CO4），常溫下測定已知濃度c（H2CO4）溶液的pH，若溶液pH＞-lgc（H2CO4），則H2CO4為弱酸或弱電解質(zhì)存在電離平衡、不完全電離等性質(zhì)，測定草酸鈉溶液的PH，如大于7，則為弱酸．

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同步練習(xí)冊答案