次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠（C3N3O3Cl2Na）都是常-优题课

次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠（C₃N₃O₃Cl₂Na）都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。

（1）NaClO溶液可由低温下将Cl₂缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为　　；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是　　。

（2）二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%．通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为

C₃N₃O₃Cl₂^﹣+H⁺+2H₂O═C₃H₃N₃O₃+2HClO

HClO+2I^﹣+H⁺═I₂+Cl^﹣+H₂O I₂+2S₂O₃²^﹣═S₄O₆²^﹣+2I^﹣

准确称取1.1200g样品，用容量瓶配成250.0mL溶液：取25.00mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5min；用0.1000mol•L^﹣¹Na₂S₂O₃标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL。

①通过计算判断该样品是否为优质品。

（写出计算过程，该样品的有效氯 $= \frac{测定中转化为HClO的氯元素质量 \times 2}{样品质量} \times$ 100% ）

②若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值　　（填“偏高”或“偏低”）。

科目化学题型解答题难度中等

知识点：制备实验方案的设计物质的量的相关计算物质的分离、提纯的基本方法选择与应用元素质量分数的计算

[化学—选修3：物质结构与性质]

ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）该族元素基态原子核外未成对电子数为_____，在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为_____。

（2） $Ca C_{2}$ 俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为_____（填标号）。

a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键

（3）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是_____，硅原子的杂化轨道类型为_____。

（4）早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因：_____。

（5）结晶型 $PbS$ 可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中 $Pb$ 的配位数为_____。设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为_____ $g \cdot c m^{- 3}$ （列出计算式）。

甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯 $(C_{3} H_{6})$ 的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：

（1）已知如下热化学方程式：

$C H_{4} (g) + B r_{2} (g) = C H_{3} Br (g) + HBr (g)$ $Δ H_{1} = - 29 kJ \cdot mo l^{- 1}$

$3 C H_{3} + Br (g) = C_{3} H_{6} (g) + 3 HBr (g)$ $Δ H_{2} = + 20 kJ \cdot mo l^{- 1}$

计算反应 $3 C H_{4} (g) + 3 B r_{2} (g) = C_{3} H_{6} (g) + 6 HBr (g)$ 的 $ΔH =$ _____ $kJ \cdot mo l^{- 1}$ 。

（2） $C H_{4}$ 与 $B r_{2}$ 反应生成 $C H_{3} Br$ ，部分 $C H_{3} Br$ 会进一步溴化。将 $8 mmolC H_{4}$ 和 $8 mmolB r_{2}$ 。通入密闭容器，平衡时， $n (C H_{4})$ 、 $n (C H_{3} Br)$ 与温度的关系见下图（假设反应后的含碳物质只有 $C H_{4}$ 、 $C H_{3} Br$ 和 $C H_{2} B r_{2}$ ）。

（i）图中 $C H_{3} Br$ 的曲线是_____（填“a”或“b”）。

（ii） $560 ° C$ 时， $C H_{4}$ 的转化 $α =$ _____， $n (HBr) =$ _____ $mmol$ 。

（iii） $560 ° C$ 时，反应 $C H_{3} Br (g) + B r_{2} (g) = C H_{2} B r_{2} (g) + HBr (g)$ 的平衡常数 $K =$ _____。

（3）少量 $I_{2}$ 可提高生成 $C H_{3} Br$ 的选择性。 $500 ° C$ 时，分别在有 $I_{2}$ 和无 $I_{2}$ 的条件下，将 $8 mmolC H_{4}$ 和 $8 mmolB r_{2}$ ，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量（n）随时间（t）的变化关系见下图。

（i）在 $11 ~ 19 s$ 之间，有 $I_{2}$ 和无 $I_{2}$ 时 $C H_{3} Br$ 的生成速率之比 $\frac{v (有 I_{2})}{v (无 I_{2})} =$ _____。

（ii）从图中找出 $I_{2}$ 提高了 $C H_{3} Br$ 选择性的证据：_____。

（ⅲ）研究表明， $I_{2}$ 参与反应的可能机理如下：

① $I_{2} (g) = \cdot I (g) + \cdot I (g)$

② $\cdot I (g) + C H_{2} B r_{2} (g) = IBr (g) + \cdot C H_{2} Br (g)$

③ $\cdot C H_{2} Br (g) + HBr (g) = C H_{3} Br (g) + \cdot Br (g)$

④ $\cdot Br (g) + C H_{4} (g) = HBr (g) + \cdot C H_{3} (g)$

⑤ $\cdot C H_{3} (g) + IBr (g) = C H_{3} Br (g) + \cdot I (g)$

⑥ $\cdot I (g) + \cdot I (g) = I_{2} (g)$

根据上述机理，分析 $I_{2}$ 提高 $C H_{3} Br$ 选择性的原因：_____。

$CO {(N H_{2})}_{2} \cdot H_{2} O_{2}$ （俗称过氧化脲）是一种消毒剂，实验室中可用尿素与过氧化氢制取，反应方程式如下：

$CO {(N H_{2})}_{2} + H_{2} O_{2} = CO {(N H_{2})}_{2} \cdot H_{2} O_{2}$

（一）过氧化脲的合成

烧杯中分别加入 $25 mL 30 % H_{2} O_{2} (ρ = 1.11 g \cdot c m^{- 3})$ 、 $40 mL$ 蒸馏水和 $12.0 g$ 尿素，搅拌溶解。 $30 ° C$ 下反应 $40 \min$ ，冷却结晶、过滤、干燥，得白色针状晶体 $9.4 g$ 。

（二）过氧化脲性质检测

I．过氧化脲溶液用稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化后，滴加 $KMn O_{4}$ 溶液，紫红色消失。

Ⅱ．过氧化脲溶液用稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化后，加入 $KI$ 溶液和四氯化碳，振荡，静置。

（三）产品纯度测定

溶液配制：称取一定量产品，用蒸馏水溶解后配制成 $100 mL$ 溶液。

滴定分析：量取 $25.00 mL$ 过氧化脲溶液至锥形瓶中，加入一定量稀 $H_{2} S O_{4}$ ，用准确浓度的 $KMn O_{4}$ 溶液滴定至微红色，记录滴定体积，计算纯度。

回答下列问题：

（1）过滤中使用到的玻璃仪器有_____（写出两种即可）。

（2）过氧化脲的产率为_____。

（3）性质检测Ⅱ中的现象为_____。性质检则I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是_____。

（4）下图为“溶液配制”的部分过程，操作a应重复3次，目的是_____，定容后还需要的操作为_____。

（5）“滴定分析”步骤中，下列操作错误的是_____（填标号）。

A．	$KMn O_{4}$ 溶液置于酸式滴定管中
B．	用量筒量取 $25.00 mL$ 过氧化脲溶液
C．	滴定近终点时，用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D．	锥形瓶内溶液变色后，立即记录滴定管液面刻度

（6）以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____（填标号）。

A．	容量瓶中液面超过刻度线
B．	滴定管水洗后未用 $KMn O_{4}$ 溶液润洗
C．	摇动锥形瓶时 $KMn O_{4}$ 溶液滴到锥形瓶外
D．	滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失

钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的 $+ 2$ 价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。

注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 $10^{- 5} mol \cdot L - 1$ ，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。

已知：① $K_{sp} (CuS) = 6.3 \times 10^{- 36}, K_{sp} (ZnS) = 2.5 \times 10^{- 22}, K_{sp} (CoS) = 4.0 \times 10^{- 21}$ 。

②以氢氧化物形式沉淀时， $\lg [c (M) / (mol \cdot L^{- 1})]$ 和溶液 $pH$ 的关系如图所示。

回答下列问题：

（1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是_____。

（2）“酸浸”步骤中， $CoO$ 发生反应的化学方程式是_____。

（3）假设“沉铜”后得到的滤液中 $c (Z n^{2 +})$ 和 $c (C o^{2 +})$ 均为 $0.10 mol \cdot L^{- 1}$ ，向其中加入 $N a_{2} S$ 至 $Z n^{2 +}$ 沉淀完全，此时溶液中 $c (C o^{2 +})$ =_____ $mol \cdot L^{- 1}$ ，据此判断能否实现 $Z n^{2 +}$ 和 $C o^{2 +}$ 的完全分离_____（填“能”或“不能”）。

（4）“沉锰”步骤中，生成 $1.0 molMn O_{2}$ ，产生 $H^{+}$ 的物质的量为_____。

（5）“沉淀”步骤中，用 $NaOH$ 调 $pH = 4$ ，分离出的滤渣是_____。

（6）“沉钴”步骤中，控制溶液 $pH = 5.0 ~ 5.5$ ，加入适量的 $NaClO$ 氧化 $C o^{2 +}$ ，其反应的离子方程式为_____。

（7）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_____。

室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于 $CO$ 、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)：

（1）化合物i的分子式为___________。化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为___________(写一种)，其名称为___________。

（2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为 $100 %$ 。y为___________。

（3）根据化合物V的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。

序号	反应试剂、条件	反应形成的新结构	反应类型
a	___________	___________	消去反应
b	___________	___________	氧化反应(生成有机产物)

（4）关于反应⑤的说法中，不正确的有___________。

A. 反应过程中，有 $C-I$ 键和 $H-O$ 键断裂

B. 反应过程中，有 $C=O$ 双键和 $C-O$ 单键形成

C. 反应物i中，氧原子采取 ${sp}^{3}$ 杂化，并且存在手性碳原子

D. $CO$ 属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的 $π$ 键

（5）以苯、乙烯和 $CO$ 为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。

基于你设计的合成路线，回答下列问题：

(a)最后一步反应中，有机反应物为___________(写结构简式)。

(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为___________。

(c)从苯出发，第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)。