Question

4．非金屬元素H、C、N、O、S、Cl能形成的化合物種類(lèi)很多，單質(zhì)及化合物的用途很廣泛，完成下列各題．
（1）①O^2-的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶，CS₂的晶體類(lèi)型為分子 晶體，其C的軌道雜化方式為sp
②CH₃OH在常溫下為液態(tài)，沸點(diǎn)高于乙烷的主要原因是甲醇分子間能形成氫鍵、乙烷分子間不能形成氫鍵；
（2）Cl₂是一種大氣污染物，液氯儲(chǔ)存區(qū)貼有的說(shuō)明卡如下（部分）：

危險(xiǎn)性
儲(chǔ)運(yùn)要求	遠(yuǎn)離金屬粉末、氨、烴類(lèi)、醇類(lèi)物質(zhì)；設(shè)置氯氣檢測(cè)儀
泄漏處理	NaOH、NaHSO3溶液吸收
包裝	鋼瓶

①用離子方程式表示“泄漏處理”中NaHSO₃溶液的作用HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺．
②若液氯泄漏后遇到苯，在鋼瓶表面氯與苯的反應(yīng)明顯加快，原因是鐵與氯氣反應(yīng)生成的氯化鐵，對(duì)氯與苯的反應(yīng)有催化作用．
③將Cl₂通入適量KOH溶液中，產(chǎn)物中可能有KCl、KClO、KClO₃．當(dāng)溶液中c（Cl^-）：c（ClO^-）=11：1時(shí)，則c（ClO^-）：c（ClO₃^-）比值等于$\frac{1}{2}$
（3）室溫時(shí)，向100mL 0.1mol•L^-1 NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1 NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線(xiàn)如圖所示．
試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是a；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）①O^2-的核外有10個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)氧離子核外電子排布式；CS₂的構(gòu)成微粒是分子，二硫化碳中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C的軌道雜化方式；
②能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高；
（2）①氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的亞硫酸氫根離子，生成氯離子、硫酸根離子；
②氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵，氯化鐵作催化劑而加快苯和氯氣的反應(yīng)；
③根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算生成c（ClO₃^-）；
（3）a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系，a點(diǎn)恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄；b、c、d三點(diǎn)溶液均含有NH₃•H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促進(jìn)水的電離，而NH₃•H₂O抑制水的電離．b點(diǎn)溶液呈中性．

解答 解：（1）①O^2-的核外有10個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)氧離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶；CS₂的構(gòu)成微粒是分子，所以二硫化碳是分子晶體；二硫化碳中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知C的軌道雜化方式為sp；
故答案為：1s²2s²2p⁶；分子；sp；
②能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高，甲醇分子間能形成氫鍵、乙烷分子間不能形成氫鍵，所以甲醇的熔沸點(diǎn)高于乙烷，故答案為：甲醇分子間能形成氫鍵、乙烷分子間不能形成氫鍵；
（2）①NaHSO₃溶液與泄露的氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子反應(yīng)為HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺，故答案為：HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺；
②由在鋼瓶表面氯與苯的反應(yīng)明顯加快可知，鐵與氯氣反應(yīng)生成的氯化鐵，對(duì)氯與苯的反應(yīng)有催化作用，
故答案為：鐵與氯氣反應(yīng)生成的氯化鐵，對(duì)氯與苯的反應(yīng)有催化作用；
③設(shè)n（ClO^-）=1mol，反應(yīng)后c（Cl^-）：c（ClO^-）=11：1，則n（Cl^-）=11mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得11mol=1mol+n（ClO₃^-）×5，n（ClO₃^-）=2，所以c（ClO^-）：c（ClO₃^-）=1mol：2mol=$\frac{1}{2}$
故答案為：$\frac{1}{2}$；
（3）a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系，a點(diǎn)恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄；b、c、d三點(diǎn)溶液均含有NH₃•H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促進(jìn)水的電離，而NH₃•H₂O抑制水的電離；b點(diǎn)溶液呈中性，即溶液含有（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃•H₂O三種成分，a點(diǎn)時(shí)c（Na⁺）=c（SO₄^2-），b點(diǎn)時(shí)c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），根據(jù)N元素與S元素的關(guān)系，可以得出c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺），故c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
故答案為：a；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理，涉及酸堿混合溶液定性判斷、氧化還原反應(yīng)、原子核外電子排布、晶體類(lèi)型判斷、原子雜化方式判斷、氫鍵等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，根據(jù)鹽類(lèi)水解原理、氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子守恒、構(gòu)造原理、價(jià)層電子對(duì)互斥理論等知識(shí)點(diǎn)解答，難點(diǎn)是（3）題離子濃度大小比較，題目難度中等．