高三化学解答题中等难度题
(8分)海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等。
(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中形成的化合物的电子式为 ________;反应③中被破坏的化学键属于________键(填“极性”或“非极性”)。
(2)在短周期主族元素中,氯元素及与其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是________(用元素符号表示)。与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第________周期________族。
(3)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是________。
a.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深
b.卤化氢的键长按H—F、H—C1、H—Br、H—I的顺序依次减小
c.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d.卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
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在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下:① Cl2→Cl+Cl②Cl+H2→HCl+H ③H+Cl2→HCl+Cl ……反应②中形成的化合物的晶体类型为_________晶体;反应③中被破坏的化学键属于___________键(填“极性”或“非极性”)。
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(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________。
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浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源。利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
(1)氯元素在周期表中的位置是___。
(2)提取溴的过程中,经过2次Br-→Br2转化的目的是___。
(3)吸收塔中发生反应的离子方程式是___。
(4)结合平衡移动原理解释加石灰乳的作用___。
(5)用原子结构知识解释Na的金属性强于Mg的原因___。
(6)工业上常用上述流程“空气吹出法”实现海水提溴,将1m3海水浓缩至1L,使用该法最终得到36gBr2,若提取率为60%,则原海水中溴的浓度为___mg/L。
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CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中,中间态物质的能量关系如下图所示(Ea表示活化能),下列说法不正确的是
A. 已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的,该过程可表示为:
B. 相同条件下,Ea越大反应速率越慢
C. 图中ΔH<0,其大小与Ea1、Ea2无关
D. CH4转化为CH3Cl的过程中,所有C-H发生了断裂
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海洋是资源的宝库。占地球上储量99%的溴分步在海洋中,我国目前是从食盐化工的尾料中提取溴,反应原理是:Cl2+2Br-→2Cl-+Br2。
(1)氯原子最外层电子轨道表示式是______________,氯气属于________分子(填写“极性”或“非极性”)。
(2)已知溴水中存在如下化学平衡:Br2+H2OH++Br-+HBrO。取少量溴水于一支试管中,向试管中滴加氢氧化钠溶液,溶液颜色变浅。请用平衡移动的观点解释颜色变浅的原因_____________。
(3)氟和溴都属于卤族元素,HF和地壳内SiO2存在以下平衡:4HF(g)+ SiO2(s) SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ。该反应的平衡常数表达式K=_________________。如果上述反应达到平衡后,降低温度,该反应会_____________(填写“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”),在平衡移动时逆反应速率先_______后_______(填写“增大”或“减小”)。
(4)若反应的容器容积为2.0 L,反应时间8.0min,容器内气体的质量增加了0.24g,在这段时间内HF的平均反应速率为_____________________。
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海洋是资源的宝库,醢藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等,海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。
(1)下列说法正确的是_________。
a.AgCl、AgBr、AgI的颜色依次变深 b.F、Cl、Br、I的非金属性依次增强
c.HF、HCl、HBr、HI的还原性的依次增强 d.F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由难变易
(2)实验室从海藻灰中提取少量碘的流程如下图:
①氧化时,可以加入MnO2在酸性条件下进行氧化,反应的离子方程式为:_________。
②上述步骤①②③分离操作分别为过滤、_________、_________。
(3)从海水提取的粗盐中含有Mg2+、Fe2+、Ca2+和SO42—等杂质,“除杂”所需试剂有:①过量的NaOH溶液②过量的Na2CO3溶液③适量的盐酸④过量的BaCl2溶液.试剂的添加顺序为_________。
为使Ca2+完全沉淀,溶液中c(CO32—)应不小于_________mol/L。[已知Ksp(CaCO3)=2.9×10-9,离子浓度小于1×10-5mol/L视为完全沉淀]
(4)目前,利用食盐制取纯碱主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺
①能析出 NaHCO3的原因是_________。
②“氨碱法”是在滤液中加入_________产生NH3,循环使用,但产生大量的度弃物CaCl2;“联合制碱法“是在滤液中继续通入NH3,并加入NaCl粉末以制得更多的副产物_________。
③常温下,向饱和食盐水中通入NH3和CO2,当(HCO3—)=c(NH4+)时,溶液的pH_____7 (填“>”、“<”或“=”)。
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海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水中制得的氯化钠可用于生产烧碱及氯气。反应的离子方程式是 。
(2)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:
(3)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH) 2 | 9.6 | 11.1 |
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是 。
② 用NaClO 氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式是 。
③ 步骤③需在HCl保护气中加热进行,请用化学平衡移动原理解释原因____________。
④ NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.1mol CO(NH2)2时消耗NaClO g。
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(12分)海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水中制得的氯化钠可用于生产烧碱及氯气。反应的离子方程式是 。
(2)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:
(3)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH) 2 | 9.6 | 11.1 |
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是 。
②用NaClO 氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式是 。
④步骤③需在HCl保护气中加热进行,请用化学平衡移动原理解释原因________。
③NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.1mol CO(NH2)2时消耗
NaClO g。
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