Question

自然界中的水要經過消毒殺菌才可成為生活飲用水。ClO₂是一種高效安全滅菌消毒劑，
其中Cl化合價為價。
（1）氯原子最外層有　　　　　種能量不同的電子，某化合物中O的化合價與ClO₂中O的化合價恰好相反，寫出該化合物的分子式　　　　　　　　　　。
（2）下列可用作比較S和C非金屬性強弱依據的是
A．CS₂中各元素的化合價          B．氣態氫化物的穩定性
C．元素在周期表中的位置          D．最高價含氧酸的酸性 
（3）以下性質的比較正確的是
A．鍵長：HF>HCl            B．穩定性：HF>HCl
C．酸性：HF>HCl            D．沸點：HF>HCl
O₃也是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優點。O₃可溶于水，在水中易分解，產生的[O]為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發生反應如下：
反應① O₃O₂ +[O]－Q   平衡常數為K₁ ；
反應② [O]+O₃2O₂＋Q 平衡常數為K₂ ；
總反應：2O₃3O₂＋Q   平衡常數為K。
（4）一定條件下，O₃的濃度減少一半所需的時間(t)如下表所示。
已知：O₃的起始濃度為0.0216 mol/L。

pH t / min T / ℃	3.0	4.0	5.0	6.0
20	301	231	169	58
30	158	108	48	15
50	31	26	15	7

 
在30°C、pH=4.0條件下，O₃的分解速率為_______________ mol/ (L·min)。
（5）根據表中數據，推測O₃在下列條件下分解速率由小到大的順序為________。（填字母代號）
A．40°C、pH=3.0     B．10°C、pH=4.0       C．30°C、pH=7.0
（6）下列敘述正確的是
A．降低溫度，K增大               B．K=K₁＋K₂
C．適當升溫，可提高消毒效率        D．壓強增大，K₂減小

Answer 1

（1）2  (1分)      OF₂  (1分)
（2）AD  (2分)
（3）BD  (2分)
（4）1×10^—4 (2分)
（5）B<A<C (2分)
（6）AC (2分)

試題分析：（1）氯原子最外層電子排布式為3S2SP5,3S，3P兩種軌道，故有2種能量不同的電子，某化合物中O的化合價與ClO₂中O的化合價恰好相反，應該為+2價，該化合物的分子式 OF₂  。
（2）A中CS₂中各元素的化合價為負的說明得電子能力強，非金屬性強，正確。B．氣態氫化物的穩定性越強其對應元素的非金屬性越強，正確。C．兩中元素在周期表中的位置無法進行判斷，錯誤。D．最高價含氧酸的酸性硫酸強于碳酸，正確。選ABD。
（3）A．由于F原子半徑小于氯，故鍵長HF<HCl，故錯誤。B中穩定性：HF>HCl，正確。C．酸性：HF<HCl，不能通過氫化物水溶液的酸性強弱判斷，錯誤。D．沸點：HF>HCl，由于前者分子間存在氫鍵，故正確。
（4）根據表中數據在30°C、pH=4.0條件下，O₃的分解速率為0.0216/(2*108)=1×10^—4mol/ (L·min)。
（5）根據表中數據，O₃在下列條件下分解速率由小到大的順序為B<A<C .
（6）正反應是放熱反應，A中降低溫度平衡正向移動，K增大，正確。B中應該是K=K₁*K₂，錯誤。C．適當升溫，平衡右移，使溴氧的量較多，可延長消毒，正確。D中K₂不變，只與溫度有關，錯誤。