Question

鹵素單質的性質活潑，鹵素的化合物應用廣泛，研究鹵素單質及其化合物具有重要意義．
（1）在光照條件下，氯氣和氫氣反應過程如下：
①Cl₂→Cl+Cl ②Cl+H₂→HCl+H ③H+Cl→HCl+Cl氯元素的原子結構示意圖為

 

．
（2）二氧化氯（ClO₂）是一種廣泛用于水處理消毒劑，與Cl₂相比，ClO₂不但具有更顯著的殺菌能力，而且不會產生對人體有害的有機氯化物．制備Cl0₂的方法有以下兩種：
2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O…①
2NaClO₂+H₂O₂+H₂SO₄═2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O…②
你認為哪種方法最佳

 

（填序號），理由是

 

．
（3）工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取燒堿和氯氣，請寫出反應的離子方程式

 

．
（4）碘鎢燈具有比白熾燈壽命長且環(huán)保節(jié)能的特點．一定溫度下，燈泡內封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應：W（s）+I₂（g）?WI₂（g）．為模擬上述反應，準確稱取0.508g碘、0.736g金屬鎢置于50.0mL的密閉容器中，加熱使其反應．如圖是WI₂（g）的物質的量隨時間變化關系圖象，其中曲線I（0～t₂時間段）的反應溫度為T₁，曲線Ⅱ（從t₂開始）的反應溫度為T₂，且T₂＞T₁．則：①該反應的△H

 

0（填“＞”、=或“＜”）
②從反應開始到t₁時間內的平均反應速率v（I₂）=

 

．
③下列說法中不正確的是

 

（填序號）．
A．該反應的平衡常數表達式是K=

c(WI2)

c(W)?c(I2)

B．燈絲附近溫度越高，燈絲附近區(qū)域WI₂越易變?yōu)閃而重新沉積到燈絲上
C．利用該反應原理可以提純鎢
（5）25℃時，向5mL含有KCI和KI濃度均為0.1mol/L的混合液中，滴加6mL 0．lmol/L的AgNO₃溶液，先生成的沉淀是

 

，溶液中離子濃度由大到小的順序是

 

[不考慮H⁺和OH^-．25℃時K_甲（AgCl）=1.8×10^-10、K_甲（AgI）=8.3×10^-17]．
（6）Mg常用作提純Ti的試劑，已知：
①Mg（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）△H=-64kJ/mol
②Ti（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）△H=-770kJ/mol
請寫出Mg與液態(tài)TiCl₄反應提純鈦的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,氯堿工業(yè),熱化學方程式,化學平衡的影響因素,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：化學平衡專題,元素及其化合物

分析：（1）Cl原子核外有3個電子層，最外層電子數為7；
（2）制備物質，應盡可能考慮原料的利用率以及環(huán)境污染等問題；
（3）電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉；
（4）①由圖象可知，升高溫度，WI₂的物質的量減小，說明平衡逆向移動；
②根據公式v=

△c

△t

來計算反應速率；
③化學平衡常數=

生成物濃度系數次方的乘積

反應物濃度系數次方的乘積

；
（5）越是難溶的沉淀越容易生成，結合物質的量的多少以及反應的程度比較；
（6）根據蓋斯定律來計算反應的焓變，以此書寫熱化學方程式．

解答： 解：（1）Cl原子核外有3個電子層，最外層電子數為7，原子結構示意圖為：，故答案為：；
（2）根據反應方程式，方法①制備ClO₂的產物氯氣有毒，對空氣會造成污染，而方法②生成的氧氣是不會造成污染的，
故答案為：②；ClO₂中混有O₂，不會產生對人體有害的物質；
（3）電解飽和食鹽水的原理方程式為：2C1^-+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2C1^-+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）①根據圖示，溫度越高，WI₂（g）的物質的量反而越小，即平衡向左進行，而升高溫度，化學平衡向著吸熱方向進行，所以逆向是吸熱方向，正向是放熱的，故△H小于0，故答案為：＜；
②從反應開始到t₁時間內，結合圖象，生成WI₂（g）的物質的量為1.8×10^-3mol，所以碘單質的物質的量減少1.8×10^-3mol，
v=

△c

△t

=

1.8×10-3-mol 0.05L

t1min

=

0.036

t1

mol?L^-1?min^-1，
故答案為：

0.036

t1

mol?L^-1?min^-1；
③A．化學平衡常數=

生成物濃度系數次方的乘積

反應物濃度系數次方的乘積

，但是固體單質W不列入表達式中，故A錯誤；
B．燈絲附近溫度越高，化學平衡越向著吸熱方向即逆向進行，燈絲附近區(qū)域WI₂越易變?yōu)閃而重新沉積到燈絲上，故B正確；
C．通過碘與鎢的反應可分離、提純鎢，然后再加高溫度下，通過碘易升華的性質分離碘和鎢，故C正確；
故答案為：A；
（5）碘化銀的溶度積最小，越容易生成，溶液混合反應之后，溶液的組成為：含有0.001mol的鉀離子，0.0006mol的硝酸根離子，以及0.0004mol的氯離子，碘化銀沉淀生成，碘離子全沉淀，氯化銀沉淀也產生，均為0.0005mol但是AgCl的電離程度大，故答案為：AgI； c（K⁺）＞c（NO^-₃）＞c（Cl^-）＞c（Ag⁺）＞c（I^-）；
（6）根據蓋斯定律來計算反應的焓變，目標反應=①×2-②，即熱化學方程式為：2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1，
故答案為：2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1．

點評：本題綜合考查氯氣和氯水的性質，為高頻考點，側重學生的分析、計算能力的考查，題目較為綜合，難度較大，注意把握題給信息，根據反應的現(xiàn)象判斷生成物進而書寫相關反應的方程式．