Question

（2010?枣庄一模）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）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

②

（填序号），理由是

ClO₂中混有O₂，不会产生对人体有害的物质

．
（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

2C1^-+2H₂O

通电  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

．
（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

小于

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）=

0.036

t1

mol?L^-1?min^-1

．
③下列说法中不正确的是

A

（填序号）．
A．该反应的平衡常数表达式是K=

[WI2]

[W][I2]

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

AgI

，溶液中离子浓度由大到小的顺序是

c（K⁺）＞c（NO^-₃）＞c（Cl^-）＞c（Ag⁺）＞c（I^-）

[不考虑H⁺和OH^-．25℃时K_SP（AgCl）=1.8×10^-10、K_SP（AgI）=8.3×10^-17]．
（6）Mg常用作提纯Ti的试剂，已知：
①Mg（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ/mol
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（l）△H=-770kJ/mol
请写出Mg与液态TiCl₄反应提纯钛的热化学方程式

2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）原子核外电子数等于核内质子数；
（2）根据反应的产物是否有毒性和具有污染性等角度考虑；
（3）电解饱和食盐水可以获得重要的化工原料氯气以及氢气和氢氧化钠；
（4）①根据温度对化学平衡的影响规律来分析；
②根据公式v=

△c

△t

来计算反应速率；
③化学平衡常数=

生成物浓度系数次方的乘积

反应物浓度系数次方的乘积

；
（5）越是难溶的沉淀越容易生成，根据溶液中离子浓度大小的比较方法来比较离子浓度；
（6）根据盖斯定律来计算反应的焓变，书写热化学方程式．

解答：解：（1）氯原子结构示意图为：，故答案为：；
（2）根据反应方程式，方法①制备ClO₂的产物氯气有毒，对空气会造成污染，而方法②生成的氧气是不会造成污染的，故答案为：②；ClO₂中混有O₂，不会产生对人体有害的物质；
（3）电解饱和食盐水的原理方程式为：2C1^-+2H₂O

通电  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案为：2C1^-+2H₂O

通电  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）①根据图示，温度越高，WI₂（g）的物质的量反而越小，即平衡向左进行，而升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，所以逆向是吸热方向，正向是放热的，故△H小于0，
故答案为：小于；
②从反应开始到t₁时间内，结合图象，生成WI₂（g）的物质的量为1.8×10^-3mol，所以碘单质的物质的量减少1.8×10^-3mol，根据公式v=

△c

△t

=

1.8×10-3-mol 0.05L

t1min

=

0.036

t1

mol?L^-1?min^-1，故答案为：

0.036

t1

mol?L^-1?min^-1；
③A、化学平衡常数=

生成物浓度系数次方的乘积

反应物浓度系数次方的乘积

，但是固体单质W不列入表达式中，故A错误；
B、灯丝附近温度越高，化学平衡越向着吸热方向即逆向进行，灯丝附近区域WI₂越易变为W而重新沉积到灯丝上，故B正确；
C、利用该反应原理可以提纯钨，故C正确；
故答案为：A；
（5）碘化银的溶度积最小，越容易生成，溶液混合反应之后，溶液的组成为：含有0.001mol的钾离子，0.0006mol的硝酸根离子，以及0.0004mol的氯离子，碘化银沉淀生成，碘离子全沉淀，氯化银沉淀也产生，均为0.0005mol但是绿化赢得电离程度大，故答案为：AgI； c（K⁺）＞c（NO^-₃）＞c（Cl^-）＞c（Ag⁺）＞c（I^-）；
（6）根据盖斯定律来计算反应的焓变，目标反应=①×2-②，即热化学方程式为：2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1，
故答案为：2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1．

点评：本题是一道综合性较强的题目，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．