11.含氯的單質(zhì)和某些化合物常被用作消毒劑.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出NaClO的電子式,其晶體中的化學(xué)鍵類型為離子鍵、共價(jià)鍵
(2)已知HClO的電離能力遠(yuǎn)低于H2SO3的電離能力,寫出NaClO溶液中通入少量SO2過(guò)程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為3ClO-+SO2+H2O═2HClO+SO42-+Cl-
(3)ClO2常溫下為橘黃色氣體,性質(zhì)不穩(wěn)定,易引起爆炸,若用稀有氣體或N2、CO2等稀釋時(shí),爆炸性則大大降低.ClO2可由KClO3和草酸(H2C2O4)混合物中加入足量的稀硫酸水浴加熱制得.
1)用H2C2O4溶液、稀硫酸和KC1O3制備ClO2最大優(yōu)點(diǎn)是制得Cl02的同時(shí)有CO2產(chǎn)生,可稀釋Cl02,大大降低爆炸的可能性
2)工業(yè)廢水中Mn2+常用ClO2處理,將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2,氯元素轉(zhuǎn)化為無(wú)毒離子.寫出除去Mn2+的離子方程式2ClO2+5 Mn2++6H2O=5 MnO2↓+2 Cl-+12H+
3)纖維素還原法制ClO2是一種新方法,其原理是:纖維素水解得到的最終產(chǎn)物與稀硫酸、NaClO3反應(yīng)生成.完成反應(yīng)的化學(xué)方程式:CH2OH(CHOH)4CHO+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4
(4)ClO2可用電解法生產(chǎn),以石墨做電極電解NaCl溶液可在陽(yáng)極產(chǎn)生ClO2,寫出電極反應(yīng)式Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
(5)ClO2對(duì)污水中的CN-有明顯的去污效果.某工廠排出的污水中含CN- a mg/L,現(xiàn)用ClO2對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理生成對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì),則處理100m3這種污水需要ClO2$\frac{50a}{13}$mol.

分析 (1)首先判斷化合物是離子化合物還是共價(jià)化合物;若是離子化合物,其電子式由陰、陽(yáng)離子的電子式組合而成,相同的離子不能合并;若是共價(jià)化合物,其電子式由對(duì)應(yīng)原子的電子式組成,并要表示出兩原子之間的共用電子對(duì)情況,次氯酸鈉是離子化合物;
(2)NaClO溶液中通入少量SO2過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉;
(3)1)依據(jù)反應(yīng)生成的產(chǎn)物結(jié)合“ClO2易爆炸,若用“惰性氣體”等稀釋時(shí),爆炸性則大大降低”解答;
2)二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性,能夠氧化二價(jià)錳離子生成二氧化錳,本身被還原為氯離子;
3)纖維素為多糖,水解最終產(chǎn)物為葡萄糖(C6H12O6),具有還原性,可將NaClO3還原得到ClO2.Cl從+5到+4價(jià),降低1價(jià),葡萄糖(C6H12O6)C均價(jià)為0,到+4價(jià),升高4價(jià),然后配平得到;
(4)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),由題意可知,氯離子放電生成ClO2,由元素守恒可知,有水參加反應(yīng),結(jié)合電荷守恒可知,同時(shí)生成氫離子;
(5)應(yīng)先寫出二者反應(yīng)的方程式或關(guān)系式(ClO2~CN-)然后計(jì)算;

解答 解:(1)NaClO是離子化合物,由Na+離子和ClO-離子構(gòu)成,NaClO的電子式為,晶體中含化學(xué)鍵類型為離子鍵和共價(jià)鍵,
故答案為:;離子鍵、共價(jià)鍵;
(2)向NaClO溶液中通入少量SO2的離子反應(yīng)為3ClO-+SO2+H2O═2HClO+SO42-+Cl-,
故答案為:3ClO-+SO2+H2O═2HClO+SO42-+Cl-
(3)ClO2常溫下為橘黃色氣體,性質(zhì)不穩(wěn)定,易引起爆炸,若用稀有氣體或N2、CO2等稀釋時(shí),爆炸性則大大降低.ClO2可由KClO3和草酸(H2C2O4)混合物中加入足量的稀硫酸水浴加熱制得,
1)用H2C2O4溶液、稀硫酸和KC1O3制備ClO2反應(yīng)產(chǎn)物為二氧化氯、二氧化碳可稀釋ClO2,大大降低爆炸的可能性,
故答案為:制得ClO2的同時(shí)有CO2產(chǎn)生,可稀釋ClO2,大大降低爆炸的可能性;
2)二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性,能夠氧化二價(jià)錳離子生成二氧化錳,本身被還原為氯離子,離子方程式:2ClO2+5 Mn2++6H2O=5 MnO2↓+2 Cl-+12H+
故答案為:2ClO2+5 Mn2++6H2O=5 MnO2↓+2 Cl-+12H+;
3)纖維素為多糖,水解最終產(chǎn)物為葡萄糖(C6H12O6),具有還原性,可將NaClO3還原得到ClO2.Cl從+5到+4價(jià),降低1價(jià),葡萄糖(C6H12O6)C均價(jià)為0,到+4價(jià),升高4價(jià),則配平后的化學(xué)方程式為:CH2OH(CHOH)4CHO+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4,
故答案為:CH2OH(CHOH)4CHO+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4;
(4)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),由題意可知,氯離子放電生成ClO2,由元素守恒可知,有水參加反應(yīng),結(jié)合電荷守恒可知,同時(shí)生成氫離子,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+,
故答案為:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+;
(5)ClO2將CN-氧化,只生成兩種氣體,應(yīng)生成氮?dú)馀c二氧化碳,同時(shí)生成氯離子,反應(yīng)離子方程式為:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-,
100m3廢水中CN-質(zhì)量=100m3×ag/m3=100ag,CN-的物質(zhì)的量為$\frac{100ag}{26g/mol}$=$\frac{50a}{13}$mol,由方程式可知,至少需要ClO2的物質(zhì)的量=$\frac{50a}{13}$mol,
故答案為:$\frac{50a}{13}$;

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)性質(zhì),題目難度中等,涉及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、化學(xué)方程式、離子方程式的書寫等知識(shí),試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力,本題考察學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、對(duì)濃度概念的理解、對(duì)氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用、有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力考察以及在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.已知元素R的陽(yáng)離子Rx+核內(nèi)有y個(gè)中子,核外有z個(gè)電子,則R的原子符號(hào)可表示為(  )
A.${\;}_{Z}^{Y}$RB.${\;}_{Z}^{Y+Z}$RC.${\;}_{Z+X}^{Y+Z}$RD.${\;}_{Z+X}^{Y+X+Z}$R

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列反應(yīng)過(guò)程中,同時(shí)有離子鍵,極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的斷裂和形成的反應(yīng)是( 。
A.NH4Cl═NH3↑+HCl↑B.2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
C.2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2OD.2NO+2CO$\stackrel{一定條件}{?}$N2+2CO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列四種粒子中,半徑按由大到小排列順序正確的是( 。
①基態(tài)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖  
②基態(tài)Y的價(jià)電子排布式:3s23p5
③基態(tài)Z2-的電子排布圖     
④W基態(tài)原子有2個(gè)能層,電子式為:
A.①>②>③>④B.③>④>①>②C.③>①>②>④D.①>②>④>③

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在定量實(shí)驗(yàn)中,下列關(guān)于對(duì)沉淀或晶體進(jìn)行洗滌的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是( 。
A.洗滌的目的一般是除去沉淀或晶體表面可溶性的雜質(zhì),以提高固體的純度
B.洗滌的操作:向過(guò)濾器里的固體直接注入洗滌劑浸沒(méi)固體,待洗滌劑自然流下,重復(fù)操作2~3次即可
C.洗滌的試劑根據(jù)需要一般可選用蒸餾水、冰水、乙醇或該物質(zhì)的飽和溶液
D.是否洗凈的檢驗(yàn):取最后一次洗滌液,鑒別含有形成相應(yīng)沉淀或晶體的該溶液中的離子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

16.下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的敘述正確的是(  )
A.室溫下,pH均為4的H2SO4、(NH42SO4的溶液中,水的電離程度相同
B.室溫時(shí),Ka=1×10-5濃度為0.1 mol/L的HA溶液,pH≈3
C.在飽和AgCl、AgBr的混合溶液中加入少量AgNO3溶液$\frac{c(C{l}^{-})}{c(B{r}^{-})}$增大
D.25℃時(shí),向20 mL 0.01 mol/L的醋酸溶液中滴加10 mL 0.01 mol/L的KOH溶液,混合溶液后呈酸性:c(K+)+c(H+)<c(CH3COOH)+c(OH-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.常溫下,下列各組離子在制定溶液中一定能大量共存的是( 。
A.1.0mol?L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.甲基橙呈紅色的溶液:NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C.0.1 mol•L-1FeCl3溶液:K+、NH4+、I-、SCN-
D.0.1 mol•L-1的NaOH溶液:K+、Na+、SO42-、CO32-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列有關(guān)元素周期表的說(shuō)法正確的是( 。
A.元素周期表有7個(gè)橫行,7個(gè)周期B.元素周期表有16個(gè)縱行,16個(gè)族
C.ⅠA 族的元素全部是金屬元素D.0族元素的原子最外層都有8個(gè)電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.等物質(zhì)的量的N2和CO一定含有相等的( 。
①質(zhì)量  ②體積   ③分子數(shù)  ④原子數(shù).
A.①②B.③④C.①③④D.①②③④

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同步練習(xí)冊(cè)答案