Question

9．氯元素是生產生活中常見的非金屬元素．
（1）將Cl₂通入NaOH溶液中得到以NaClO為有效成分的漂白液，寫出該反應的離子方程式：Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O；不直接用Cl₂作漂白劑的原因是Cl₂的溶解度不大，生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來不方便，效果不理想（寫出兩條）．
（2）使用Cl₂為自來水消毒時，會與水中的有機物生成對人體有害的有機氯化物．下列物質中可以替代Cl₂為自來水殺菌消毒的是ad（填字母序號）．
a．臭氧        b．NH₃        c．明礬         d．ClO₂
（3）生物質混煤燃燒是當今能源燃燒利用的最佳方式之一，但生物質中氯含量較多，燃燒過程中會形成金屬氯化物（如NaCl）和Cl₂等物質，對金屬爐壁造成腐蝕．
①NaCl和Cl₂中化學鍵的類型分別是離子鍵和共價鍵（非極性鍵）．
②燃煤過程中生成的SO₂會與NaCl等物質發(fā)生反應，生成硫酸鹽和Cl₂．若生成Cl₂ 22.4L（標況）時轉移電子數(shù)為4×6.02×10²³，該反應的化學方程式是2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂．
③已知：
2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H₁=-196.46kJ•mol^-1
H₂（g）+O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.84kJ•mol^-1
Cl₂（g）+H₂（g）═2HCl（g）△H₃=-184.60kJ•mol^-1
在催化劑作用下，用H₂O₂（l）可除去上述燃燒過程中產生的Cl₂．依據上述已知反應，寫出該反應的熱化學方程式：H₂O₂（l）+Cl₂（g）═2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）氯氣與NaOH反應生成NaCl、NaClO、水；氯氣在水中的溶解度不大，且與水反應生成的HClO不穩(wěn)定；
（2）具有強氧化性的物質可替代Cl₂為自來水殺菌消毒劑；
（3）①一般來說，活潑金屬與非金屬形成離子鍵，非金屬元素之間形成共價鍵；
②SO₂會與NaCl等物質發(fā)生反應，生成硫酸鹽和Cl₂．Cl元素的化合價由-1價升高為0，若生成Cl₂ 22.4L（標況）時，n（Cl₂）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，只能失去2mol電子，轉移電子數(shù)為4×6.02×10²³，可知生成1mol硫酸鹽，所以有1molO₂參加反應得到電子；
③a.2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H₁=-196.46kJ•mol^-1
b．H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.84kJ•mol^-1
c．Cl₂（g）+H₂（g）═2HCl（g）△H₃=-184.60kJ•mol^-1
由蓋斯定律可知，a×$\frac{1}{2}$+c-b得到H₂O₂（l）+Cl₂（g）═2HCl（g）+O₂（g），以此來解答．

解答 解：（1）氯氣與NaOH反應生成NaCl、NaClO、水，離子反應為Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O；不直接用Cl₂作漂白劑的原因是Cl₂的溶解度不大，生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來不方便，效果不理想等，故答案為：Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O；Cl₂的溶解度不大，生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來不方便，效果不理想；
（2）臭氧、ClO₂具有強氧化性，可以替代Cl₂為自來水殺菌消毒，故答案為：a d；
（3）①NaCl中只含離子鍵，Cl₂中只含Cl-Cl非極性共價鍵，故答案為：離子鍵；共價鍵（非極性鍵）；
②SO₂會與NaCl等物質發(fā)生反應，生成硫酸鹽和Cl₂．Cl元素的化合價由-1價升高為0，若生成Cl₂ 22.4L（標況）時，n（Cl₂）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，只能失去2mol電子，轉移電子數(shù)為4×6.02×10²³，可知生成1mol硫酸鹽，所以有1molO₂參加反應得到電子，則該反應為2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂，
故答案為：2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂；
③a.2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H₁=-196.46kJ•mol^-1
b．H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.84kJ•mol^-1
c．Cl₂（g）+H₂（g）═2HCl（g）△H₃=-184.60kJ•mol^-1
由蓋斯定律可知，a×$\frac{1}{2}$+c-b得到H₂O₂（l）+Cl₂（g）═2HCl（g）+O₂（g），△H=（-196.46kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$+（-184.60kJ•mol^-1）-（-285.84kJ•mol^-1）=+3.01 kJ•mol^-1，則熱化學反應式為H₂O₂（l）+Cl₂（g）═2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ•mol^-1，
故答案為：H₂O₂（l）+Cl₂（g）═2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ•mol^-1．

點評 本題考查較綜合，涉及物質的性質、氧化還原反應、蓋斯定律及反應熱等，注重高頻考點的考查，把握相關反應原理為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．