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世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:

已知:①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体,极易爆炸,有类似氯气的刺激性气味,自然爆炸点为95℃,在热水中易分解,在空气中易挥发,不稳定。
②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题:
(1)电解时,发生反应的化学方程式为                     
实验室制备气体B的化学方程式为                       ,为保证实验的安全,在电解时需注意的问题是:①控制好生成NCl3的浓度;②                 
(2)NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2,该反应的离子方程式为                                 
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10 mL,稀释成100 mL试样;
步骤2:量取V1 mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30 min。
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
(已知I2+2S2O32=2I+S4O62
①上述步骤3中滴定终点的现象是                             
②根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为              g /L(用含字母的代数式表示)。

科目 化学   题型 简答题   难度 困难
知识点: 常见气体制备原理及装置选择 探究电解池作用
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苯硫酚(PhSH)是一种用途广泛的有机合成中间体。工业上用常用氯苯(PhCl)和硫化氢(H2S)在高温下反应来制备苯硫酚,但会有副产物苯(PhH)生成。
I: PhCl(g)+H2S(g)PhSH(g)+HCl(g) △H1=—16.8kJ·mol-1
II: PhCl(g)+H2S(g) ==PhH(g)+ HCl(g)+S8(g) △H2
回答下列问题:
(1)反应I为可逆反应,写出平衡常数的表达式K=_______________________,
反应II为不可逆反应,△H2=___________0。(填写“>”,“<”,“=”)

(2)上述两个反应的能量变化如图一所示,则在某温度时反应速度v(I)__________v(II)(填写“>”,“<”,“=”)
(3)现将一定量的氯苯和硫化氢置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程,在不同温度下均反应20分钟测定生成物的浓度,得到图二和图三。
①请解释图二中两条曲线的变化_______________________。
②若要提高主产物苯硫酚的产量,可采取的措施是______________________。
(4)请根据图二、图三,画出恒温恒容条件下反应主产物苯硫酚的物质的量随时间变化的曲线图。

氧化还原反应是化学反应中的基本反应之一,研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
(1)已知:2BrO3+C12=Br2+2C1O3 ; 5C12+I2+6H2O=2HIO3+10HC1;
C1O3+5C1+6H=3C12+3H2O
则C1O3、BrO3、IO3、C12的氧化性由弱到强的排序为
(2)已知Fe3的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。(提示:请写出实验步骤、现象及结论)①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液
(3)二十世纪初期,化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以BO2形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为
(4)某强氧化剂[RO(OH)2]+ 能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 mol [RO(OH)2]+ 离子的溶液,恰好跟25.0 mL 0.2 mol/L 的Na2SO3溶液完全反应,则反应后R的化合价为 价。
(5)将32 g 铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
①待产生的气体全部释放后,向溶液加入V mL amol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。(用含V、a的式子表示)
①欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要H202的质量为 g。

化合物A是尿路结石的主要成分,属于结晶水合物,可用X·nH2O表示。在一定条件下有如下图所示的转化关系:

已知:
①经分析,上图中的各字母代表的物质均由常见元素(原子序数≤20)组成,其中X由三种元素组成;A、D晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1;D中的阳离子与C分子有相同的电子数,A中的阳离子与D中的阴离子的电子层结构相同。
② G、H是常见的气体单质,E、K、L是常见的气体化合物;E被人体吸入会与血红蛋白结合而使人中毒,K的大量排放是造成地球温室效应的一个主要原因。
③反应②、③是重要的化工反应,I是一种重要的化工原料。
④上图中的部分变化经定量测定,得到如右图所示的固体产物的质量m随温度[t (℃)]的变化曲线。回答下列问题:

(1)写出A的化学式: ,D中阴离子的结构示意图为
(2)反应①的化学方程式为:
(3)K与G在一定条件下可生成多种物质,既可获得经济效益,也减少对环境的污染。
① 若O是一种易挥发的液态燃料,有毒,误饮5-10mL会导致双目失明。则O的分子式为:
② 若O是K与G按1∶3的比例反应而得,则O可能是 。(填编号)
A.烷烃B.烯烃C.炔烃 D.芳香烃

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:

反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550 kJ·mol-1
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177 kJ·mol-1
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强和温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。

①X代表的物理量是
②判断L1、L2的大小关系,L1 L2
并简述理由:

工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”,反应为:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/n(CH4)]对甲烷平衡含量(%)的影响如下图1:

图1 (水碳比为3)图2 (800℃)
(1)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。的H 0(填“>”或“<”);若在恒温、恒压时,向该平衡体系中通入氦气平衡将 移动(填“向正应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(2)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是
(3)其他条件不变,请在图2中画出压强为2MPa时,甲烷平衡含量(%)与水碳比之间关系曲线。(只要求画出大致的变化曲线)
(4)已知:在700℃,1MPa时,1mol CH4与1mol H2O在2L的密闭容器中反应,6分钟达到平衡,此时CH4的转化率为80%,求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少?(写出计算过程,结果保留小数点后一位数字。)

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