Question

4．氯气是重要的化工原料，有广泛的用途．
（1）氯气的电子式是．
（2）电解饱和食盐水制氯气的离子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH．
（3）工业上用H₂和Cl₂反应制HCl，反应的能量变化如图所示：
①该反应的热化学方程式是H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△=-183kJ/mol．
②实验室配制FeCl₃溶液时，将FeCl₃固体溶解在稀盐酸中，请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因．氯化铁溶液中存在如下平衡：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，在盐酸中氢离子浓度较大，可使平衡逆向移动，一直铁离子水解．
（4）新制饱和氯水中存在：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，为使平衡向正反应方向移动，下列措施可行的是ab．
a．加少量NaOH固体      b．加CaCO₃固体      c．加NaCl固体
（5）“氯胺（NH₂Cl）消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl₂+NH₃=NH₂Cl+HCl．NH₂Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质，该反应中元素的化合价不变．
①NH₂Cl与水反应的化学方程式是NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃．
②在Cl₂+NH₃=NH₂Cl+HCl中，每消耗11.2L Cl₂（标准状况下），转移电子NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃ mol．

Answer 1

分析 （1）Cl 原子最外层7个电子，通过一对共用电子对形成分子；
（2）Cl^-在阳极放电，H²O 中的H⁺在阴极放电，产物分别为Cl₂、H₂和OH^-；
（3）①根据图中键能数据，应用“△H=反应物总键能-生成物总键能”即可求得反应热，注意热化学方程式需要注明物质状态；
②因为Fe³⁺存在水解平衡且水解后溶液显酸性，所以通过增大H⁺浓度的方式抑制Fe³⁺水解；
（4）可使溶液中的平衡正向移动的方法有：升温（吸热反应）或降温（放热反应）、增大反应物浓度、降低生成物浓度（加可与生成物反应的物质）；
（5）①根据题目信息“生成可以杀菌消毒的物质”可知一种产物为HClO，根据守恒的原则，另一种产物为NH₃；
②只有Cl元素化合价发生变化，氯气的物质的量为0.5mol，化合价分别由0价变化为-1价、+1价．

解答 解：（1）Cl原子最外层7个电子，通过一对共用电子对形成分子，电子式为，故答案为：；
（2）Cl^-在阳极放电，H²O 中的H⁺在阴极放电，产物分别为Cl₂、H₂和OH^-，离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH；
（3）①△H=反应物总键能-生成物总键能”=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，则热化学方程式为H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△=-183kJ/mol，
故答案为：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△=-183kJ/mol；
②因为Fe³⁺存在水解平衡且水解后溶液显酸性，离子方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，所以通过增大H⁺浓度的方式抑制Fe³⁺水解，
故答案为：氯化铁溶液中存在如下平衡：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，在盐酸中氢离子浓度较大，可使平衡逆向移动，一直铁离子水解；
（4）可使溶液中的平衡正向移动的方法有：升温（吸热反应）或降温（放热反应）、增大反应物浓度、降低生成物浓度（加可与生成物反应的物质），可加入碳酸钙后氢氧化钠，可使平衡正向移动，故答案为：ab；
（5）①根据题目信息“生成可以杀菌消毒的物质”可知一种产物为HClO，根据守恒的原则，另一种产物为NH₃，方程式为NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃，
故答案为：NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃；
②只有Cl元素化合价发生变化，氯气的物质的量为0.5mol，化合价分别由0价变化为-1价、+1价，则转移电子0.5mol，故答案为：0.5．

点评 本题综合考查元素化合物与基本理论知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意把握电极方程式的书写以及盐类水解的原理，难度不大．