Question

含氯消毒劑和過(guò)氧化物等強(qiáng)氧化性消毒劑可用于環(huán)境殺菌消毒．
（1）過(guò)碳酸鈉是-種有多種用途的新型氧系固態(tài)漂白劑，化學(xué)式可表示為Na₂CO₃?3H₂O₂，它具有Na₂CO₃和H₂O₂的雙重性質(zhì)．
①H₂O₂有時(shí)可作為礦業(yè)廢液消毒劑，如消除采礦業(yè)廢液中的氰化物（如NaCN），經(jīng)以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：NaCN+H₂O₂+H₂O═A+NH₃↑，則生成物A的化學(xué)式為

 

．
②某強(qiáng)酸性反應(yīng)體系中，反應(yīng)物和生成物共六種物質(zhì)：O₂、MnO₄^-、H₂O、Mn²⁺、H₂O₂、H⁺．已知該反應(yīng)中H₂O₂只發(fā)生了如下過(guò)程：H₂O₂→O₂．寫出該反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（2）某天然堿的化學(xué)式可表示為：aNa₂CO₃?bNaHCO₃?2H₂O，取m g天然堿溶于水配成溶液，再向溶液中逐滴加入1mol/L的鹽酸，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的CO₂的體積與所加鹽酸體積之間的關(guān)系，某同學(xué)作出了如圖所示的A和B曲線，試回答下列問(wèn)題：
①

 

曲線正確，天然堿的化學(xué)式為

 

 mL．
②加鹽酸后產(chǎn)生CO₂氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的最大值為

 

mL．
（3）漂白劑亞氯酸鈉（NaClO₂）在常溫與黑暗處可保存一年．亞氯酸不穩(wěn)定可分解，反應(yīng)的離子方程式為：HClO₂→ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O（未配平）．在該反應(yīng)中，當(dāng)有1mol ClO₂生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子個(gè)數(shù)是

 

．
（4）ClO₂可以用作環(huán)境殺菌消毒，ClO₂的單位質(zhì)量消毒效率是Cl₂的

 

倍．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,鈉的重要化合物

專題：計(jì)算題,元素及其化合物

分析：（1）①由元素守恒和原子守恒確定產(chǎn)物，根據(jù)雙氧水的產(chǎn)物是否對(duì)環(huán)境有影響判斷；
②由H₂O₂→O₂知，雙氧水在反應(yīng)中作還原劑，所以還必須有氧化劑參加反應(yīng)，在反應(yīng)中得電子化合價(jià)降低，根據(jù)化合價(jià)知，高錳酸根離子作氧化劑，還原產(chǎn)物是錳離子，同時(shí)反應(yīng)后生成水，據(jù)此寫出離子方程式；
（2）①依據(jù)圖象分析，開始無(wú)二氧化碳?xì)怏w生成，是碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉的過(guò)程，當(dāng)碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉后，再加入鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算得到樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量對(duì)AB圖象分析判斷；
②根據(jù)計(jì)算出的碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量計(jì)算生成二氧化碳?xì)怏w體積；
（3）根據(jù)化合價(jià)變化來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
（4）1molCl₂可以獲得2mol電子，1molClO₂可以獲得電子5mol電子，以此進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）①由反應(yīng)NaCN+H₂O₂+H₂O═A+NH₃↑，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，元素守恒、原子守恒，則A的化學(xué)式為NaHCO₃，故答案為：NaHCO₃；
②MnO₄^-具有氧化性，H₂O₂具有還原性，H₂O₂只發(fā)生了如下過(guò)程：H₂O₂→O₂，則還原反應(yīng)為MnO₄^-→Mn²⁺，并由質(zhì)量守恒定律及電荷守恒可知，離子反應(yīng)為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（2）①圖象分析可知B圖象：碳酸鈉生成碳酸氫鈉消耗鹽酸2.5ml，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸7.5ml-2.5ml=5ml，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂+H₂O，則碳酸鈉物質(zhì)的量=0.0025L×1mol/L=0，0025mol，原混合物中的碳酸氫鈉物質(zhì)的量=0.005L×1mol/L-0.0025mol=0.0025mol，圖象B合理，樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量之比為1：1，天然堿的化學(xué)式為：Na₂CO₃?NaHCO₃?2H₂O；
圖象A分析：碳酸鈉生成碳酸氫鈉消耗鹽酸0.006ml，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸7.5ml-6.0ml=1.5ml，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂+H₂O，則碳酸鈉物質(zhì)的量=0.006L×1mol/L=0.006mol，原混合物中的碳酸氫鈉物質(zhì)的量=0.0015L×1mol/L-0.006mol＜0，所以圖象A不符合反應(yīng)過(guò)程的定量關(guān)系，故A不合理；
故答案為：B；Na₂CO₃?NaHCO₃?2H₂O；
②依據(jù)計(jì)算圖象B可知碳酸鈉物質(zhì)的量=0.0025mol，碳酸氫鈉物質(zhì)的量=0.0025mol，根據(jù)碳元素守恒得到最大量生成二氧化碳物質(zhì)的量=0.005mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況生成二氧化碳體積=0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，故答案為：112；
（3）由HClO₂→ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O可知，反應(yīng)物中Cl元素的化合價(jià)既升高又降低，當(dāng)有1molClO₂生成時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol×（4-3）×N_Amol^-1=N_A，即為6.02×10²³，
故答案為：6.02×10²³；
（4）設(shè)質(zhì)量都是71g，氯氣得到的電子數(shù)為

71g

71g/mol

×2×1=2mol，ClO₂得到的電子數(shù)為

71g

67.5g/mol

×1×5=

71×5

67.5

mol=

71

13.5

mol，則ClO₂消毒的效率是Cl₂的倍數(shù)為

71

13.5 2

=

71

27

≈2.63，故答案為：2.63；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，反應(yīng)的離子方程式書寫，圖象分析的計(jì)算判斷，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)計(jì)算應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)的計(jì)算，題目難度中等．