(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KSP(AgCl)=1.8×10-10、KSP(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 。
(11分)
“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展,一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请你回答以下问题:
(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:
①写出步骤①的化学方程式 。
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点—84.7℃),提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是 ;SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解,已知SiHCl3水解会生成两种气态产物,请写出其水解的化学方程式 。
③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式 。
(2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素,铁是用途最为广泛的金属,也较为活泼,所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀,请出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式 。
(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加以说明:
, 。
(4)纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系,胶体粒子的直经大约是 ,三氯化铁溶液可以加速伤口止血,请简述原因 。
(5)高分子材料。可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂
[AlFe(OH)nCl6—n]m就属于无机高分子材料,广泛应用于生活用水和工业污水处理,其中铁元素的化合价为 。
一种合成纤维腈纶,又称“人造羊毛”,由丙烯腈(CH2=CH—CN)为原料聚合生成,请写出生成该有机高分子材料的化学方程式 。
下列判断正确的是 ( )
A.在稀氨水中加水稀释,会增大
B.若酸性HA>HB,则等物质的量浓度等体积的NaA和NaB溶液混合有关系:
c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C.0.1 mol·L-1的一组溶液pH由大到小排列为:
NaOH>Na2CO3>NaHSO4>(NH4)2SO4
D.分别稀释10mLpH=1的盐酸和醋酸至100mL,后者pH变化大,说明醋酸是弱酸
下列化学过程及其表述正确的是 ( )
A.向NaSO,溶液中滴人Ba(OH)2溶液呈中性
H++SO2-4+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
B.由水电离的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中,Na+、NO-3、SO2-4、Cl-能大量共存
C.向含有1mol KAl(SO4)2的溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时,沉淀的总物质的量为3 mol
D.我国首创的海洋铝电池,采用铂网作为正极,该电池负极的电极反应式为:
O2+2H2O+4e-→4OH-
下列说法正确的是 ( )
A.化合反应和置换反应均为氧化还原反应
B.二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳均会导致酸雨
C.光缆被广泛应用,制造它的主要原料是晶体硅
D.常用明矾作净水剂,会使人摄人大量铝元素,易患老年痴呆,因此饮用水生产不宜 长期大量采用明矾作为净水剂
下列说法错误的是 ( )
A.煤的干馏、石油的分馏分别是化学变化、物理变化
B.用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中少量的乙酸
C.可以用新制的氢氧化铜检验尿液中的葡萄糖
D.饱和(NH4)2SO4溶液和饱和CuSO4溶液都能使蛋白质溶液产生沉淀,且原理相同