Question

氯氣及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中都有著重要的應(yīng)用．
（1）Ca（ClO）₂、NaClO、NaClO₂等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑是因?yàn)樗鼈兌季哂?div id="jntrpr1" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

性，請(qǐng)寫出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式

 

．
（2）棕黃色強(qiáng)刺激性氣體Cl₂O為國(guó)際公認(rèn)高效安全滅菌消毒劑之一，實(shí)驗(yàn)室可用潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應(yīng)制取少量Cl₂O，配平并補(bǔ)充完整下列反應(yīng)方程式：

 

Cl₂+

 

Na₂CO₃+

 

=

 

NaHCO₃+

 

NaCl+

 

 Cl₂O
（3）黃色氣體ClO₂可用于污水殺菌和飲用水凈化．
①KClO₃與SO₂在強(qiáng)酸性溶液中反應(yīng)可制得ClO₂，此反應(yīng)的離子方程式為

 

．
②ClO₂遇濃鹽酸會(huì)生成Cl₂，每生成1mol Cl₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．
③ClO₂可將廢水中的Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂而除去，本身還原為Cl^-，該反應(yīng)過(guò)程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

 

．
（4）用Cl₂生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl．利用反應(yīng)4HCl+O₂

CuO、CuCl2

400℃

2Cl₂+2H₂O，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用．
已知：①上述反應(yīng)中，4mol HCl被氧化放出115.6kJ的熱量．
②
則斷開1mol H-O鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為

 

kJ，H₂O中H-O鍵比HC1中H-Cl鍵（填“強(qiáng)”或“弱”）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：鹵族元素

分析：（1）次氯酸鹽具有強(qiáng)氧化性，可起到殺菌消毒的作用；氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（2）結(jié)合質(zhì)量守恒和電子守恒配平方程式；
（3）①KClO₃與SO₂在強(qiáng)酸性溶液中反應(yīng)可制得ClO₂，同時(shí)應(yīng)生成硫酸鉀；
②ClO₂遇濃鹽酸會(huì)生成Cl₂，同時(shí)生成水，寫出反應(yīng)的方程式，根據(jù)方程式計(jì)算；
③可從電子得失守恒的角度計(jì)算，也可寫出方程式計(jì)算；
（4）根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能減生成物總鍵能計(jì)算．

解答： 解：（1）次氯酸鹽具有強(qiáng)氧化性，可起到殺菌消毒的作用；氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：強(qiáng)氧化；Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（2）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的元素化合價(jià)變化，結(jié)合電子守恒和原子守恒確定空項(xiàng)物質(zhì)，反應(yīng)中氯氣是自身氧化還原反應(yīng)，化合價(jià)從0價(jià)變化為-1價(jià)和+1價(jià)；依據(jù)原子守恒進(jìn)而電子守恒得到，反應(yīng)物缺項(xiàng)為H₂O；配平的化學(xué)方程式為：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O，
故答案為：2；2；H₂O；2；2；1；
（3）①KClO₃與SO₂在強(qiáng)酸性溶液中反應(yīng)可制得ClO₂，同時(shí)應(yīng)生成硫酸鉀，反應(yīng)的離子方程式為2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-，故答案為：2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-；
②ClO₂遇濃鹽酸會(huì)生成Cl₂，同時(shí)生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClO₂+8HCl=5Cl₂+4H₂O，由方程式可知，當(dāng)生成5molCl₂，轉(zhuǎn)移8mol電子，則生成1mol Cl₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.6mol，
故答案為：1.6mol；
③ClO₂可將廢水中的Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂而除去，本身還原為Cl^-，反應(yīng)中ClO₂為氧化劑，Cl元素化合價(jià)由+4價(jià)降低為-1價(jià)，Mn²⁺為還原劑，元素化合價(jià)由+2價(jià)升高到+4價(jià)，氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2：5，
故答案為：2：5；
（4）E（H-O）、E（HCl）分別表示H-O鍵能、H-Cl鍵能，
反應(yīng)A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物的總鍵能，故：
4×E（H-Cl）+498kJ/mol-[2×243kJ/mol+2×E（H-O）]=-115.6KJ/mol，
整理得，4E（H-Cl）-4E（H-O）=-127.6kJ/mol，即E（H-O）-E（HCl）=31.9kJ/mol，
故斷開1mol H-O鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為31.9kJ/mol×1mol=31.9kJ，
鍵能越大，則越穩(wěn)定，
故答案為：31.9；強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng)：本題以氯氣的性質(zhì)為載體綜合考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)原理的理解，難度中等．