（1） 在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
① 列收集Cl2的正确装置时 。
②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。 ③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中， 。 （2） 能量之间可以相互转化：点解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将
化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
? 完成原电池的装置示意图（见图15），并作相应标注。 要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。 ? 铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧
杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 。
? 甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的
是 ，其原因是 。
（3）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在（2）的材料中应选 作阳极。
33、解析：（1）Cl2是有刺激性气味、密度比空气大、有毒的黄绿色气体，在制备和收集Cl2时必须有尾气吸收装置。Ａ没有排气管不能用于收集气体；Ｂ用于收集密度比空气小的气体；C用以收集密度比空气大的气体，且有尾气吸收装置；Ｄ吸收氯气不能收集。氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸部分电离，所以有氧化性的含氯粒子是Cl２、HClO和ClO—
。比较Cl２和Br２的氧化性，可以利用置换反应。所以其具体操作是：取少量新制氯水和CCl
（2）由题给４于试管中，用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液，振荡静置，溶液下层呈橙色。
试剂，结合原电池的形成条件可知可以组合的原电池可以是：锌铜、锌铁、铁铜原电池。由图示所给电子移动方向可知左边为负极（活泼金属）、右边为正极（不活泼金属），则组装的原电池可以如下：
由所给的电极材料可知，当铜片做电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属（失
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电子发生氧化反应），反应的现象是电极逐渐溶解。以Zn和Cu做电极为例，如果不用盐桥则Zn与CuSO4反应，置换出的Cu附着在Zn表面，阻碍了Zn与CuSO4的接触，不能提供稳定电流。（3）根据牺牲阳极的阴极保护法，可知被保护的金属作阴极，即Zn作为阳极。
—
答案：（1）C；Cl２、HClO和ClO；取少量新制氯水和ＣＣｌ４于试管中，用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液，振荡静置，溶液下层呈橙色（2）(装置图如下)；电极逐渐溶解；甲；可以避免活泼金属如Zn和CuSO4的接触，从而提供稳定电流（3）Zn
命题意图：化学实验、元素化合物与化学反应原理
11、（2013·广西理综·27）（15分）五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D 同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题：
（1）五种元素中，原子半径最大的是 ，非金属性最强的是 （填元素符号）； （2）由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是 （用化学式表示）； （3）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为 ，其中存在的化学键类型为 ；
（4）D最高价氧化物的水化物的化学式为 ；
（5）单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为 ；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为 ；
（6）单质E与水反应的离子方程式为 。 【答案】（1）Na（1分） Cl （1分） （2）PH3（2分） （3）NH4Cl（2分） 离子键和共价键（2分） （4）H3PO4（2分） (5)2P＋5Cl2
＋
－
2PCl5（2分） PCl3（1分）
（6）Cl2＋H2O＝H＋Cl＋HClO（2分） 【解析】由题干信息，找准关键点：（1）A、B、C、D、E的原子序数依次增大；（2）A和C同族，B和D 同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。（3）A和B、D、E均能形成共价型化合物；（4）A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。可推断出A、B、C、D、E分别为H、N、Na、P、Cl五种元素。
（1） 五种元素中，原子半径最大的是Na，非金属性最强的是Cl。
（2） 形成的共价化合物为NH3、PH3、HCl，由于P的非金属性最差，所以PH3的稳定性最差。 （3） 氯化铵中既含有离子键，也含有共价键。
（4） D最高价氧化物的水化物为磷酸，注意与硝酸化学式的区别。 （5） 氯气足量时为PCl5，氯气不足时为PCl3。 （6） 注意次氯酸为弱酸，不能拆分。
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12、（2013·广西理综·29）（15分）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式 ；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ，反应2的离子方程式为 ； （3）E可作为建筑材料，化合物C是 ，写出由D制备冰晶石的化学方程式 ； （4）电解制铝的化学方程式是 ，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是 。 【答案】（1）2NaOH＋SiO2＝Na2SiO3＋H2O（2分） 2NaOH＋Al2O3＝2NaAlO2＋H2O（2分）
－2－
（2）CaSiO3（2分） 2AlO2＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO3（2分）
（3）浓H2SO4（1分） 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3＝2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O（2分） （4）2Al2O3
4Al＋3O2↑（2分） O2、CO2（CO）（2分）
【解析】本题是常考的经典Al的制备实验，但新意在有两个流程图进行比较分析。①从铝土
矿中提炼Al2O3②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石，把两种产物经电解制备氧化铝，命题很妙。
由流程①图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝，Fe不与碱反应，利用过滤除去Fe，所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠，加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝，加热后生成氧化铝。
由流程②图可知E可作为建筑材料，推知其为硫酸钙，C为硫酸，气体D为HF，其原理利用硫酸的高沸点制取低沸点的HF，再由HF与碳酸钠、氢氧化铝制备冰晶石，利用复分解反应的原子守恒不难写出反应方程式。
电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气，高温下碳会被氧气氧化为CO、CO2，因此阳极产生的混合气体为 O2、CO2（CO）。
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