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為它們都具有

 

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

 

．
（2）棕黃色強刺激性氣體Cl₂O為國際公認高效安全滅菌消毒劑之一，實驗室可用潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應制取少量Cl₂O，配平并補充完整下列反應方程式：

 

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在強酸性溶液中反應可制得ClO₂，此反應的離子方程式為

 

．
②ClO₂遇濃鹽酸會生成Cl₂，每生成1mol Cl₂轉移電子的物質的量為

 

．
③ClO₂可將廢水中的Mn²⁺轉化為MnO₂而除去，本身還原為Cl^-，該反應過程中氧化劑與還原劑的物質的量之比為

 

．
（4）用Cl₂生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl．利用反應4HCl+O₂

CuO、CuCl2

400℃

2Cl₂+2H₂O，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用．
已知：①上述反應中，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”或“弱”）

 

．

Answer 1

考點：氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：鹵族元素

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

解答： 解：（1）次氯酸鹽具有強氧化性，可起到殺菌消毒的作用；氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：強氧化；Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（2）依據(jù)氧化還原反應的元素化合價變化，結合電子守恒和原子守恒確定空項物質，反應中氯氣是自身氧化還原反應，化合價從0價變化為-1價和+1價；依據(jù)原子守恒進而電子守恒得到，反應物缺項為H₂O；配平的化學方程式為：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O，
故答案為：2；2；H₂O；2；2；1；
（3）①KClO₃與SO₂在強酸性溶液中反應可制得ClO₂，同時應生成硫酸鉀，反應的離子方程式為2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-，故答案為：2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-；
②ClO₂遇濃鹽酸會生成Cl₂，同時生成水，反應的化學方程式為2ClO₂+8HCl=5Cl₂+4H₂O，由方程式可知，當生成5molCl₂，轉移8mol電子，則生成1mol Cl₂轉移電子的物質的量為1.6mol，
故答案為：1.6mol；
③ClO₂可將廢水中的Mn²⁺轉化為MnO₂而除去，本身還原為Cl^-，反應中ClO₂為氧化劑，Cl元素化合價由+4價降低為-1價，Mn²⁺為還原劑，元素化合價由+2價升高到+4價，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A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，反應熱△H=反應物總鍵能-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．

點評：本題以氯氣的性質為載體綜合考查學生的分析能力和實驗能力，為高考常見題型和高頻考點，注意把握物質的性質以及實驗原理的理解，難度中等．