Question

氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用．
（1）Ca（ClO）₂、NaClO、NaClO₂等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有

 

性，请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式

 

．
（2）棕黄色强刺激性气体Cl₂O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应制取少量Cl₂O，配平并补充完整下列反应方程式：

 

Cl₂+

 

Na₂CO₃+

 

=

 

NaHCO₃+

 

NaCl+

 

 Cl₂O
（3）黄色气体ClO₂可用于污水杀菌和饮用水净化．
①KClO₃与SO₂在强酸性溶液中反应可制得ClO₂，此反应的离子方程式为

 

．
②ClO₂遇浓盐酸会生成Cl₂，每生成1mol Cl₂转移电子的物质的量为

 

．
③ClO₂可将废水中的Mn²⁺转化为MnO₂而除去，本身还原为Cl^-，该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

 

．
（4）用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl．利用反应4HCl+O₂

CuO、CuCl2

400℃

2Cl₂+2H₂O，可实现氯的循环利用．
已知：①上述反应中，4mol HCl被氧化放出115.6kJ的热量．
②
则断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为

 

kJ，H₂O中H-O键比HC1中H-Cl键（填“强”或“弱”）

 

．

Answer 1

考点：氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：卤族元素

分析：（1）次氯酸盐具有强氧化性，可起到杀菌消毒的作用；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（2）结合质量守恒和电子守恒配平方程式；
（3）①KClO₃与SO₂在强酸性溶液中反应可制得ClO₂，同时应生成硫酸钾；
②ClO₂遇浓盐酸会生成Cl₂，同时生成水，写出反应的方程式，根据方程式计算；
③可从电子得失守恒的角度计算，也可写出方程式计算；
（4）根据反应热等于反应物总键能减生成物总键能计算．

解答： 解：（1）次氯酸盐具有强氧化性，可起到杀菌消毒的作用；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案为：强氧化；Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（2）依据氧化还原反应的元素化合价变化，结合电子守恒和原子守恒确定空项物质，反应中氯气是自身氧化还原反应，化合价从0价变化为-1价和+1价；依据原子守恒进而电子守恒得到，反应物缺项为H₂O；配平的化学方程式为：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O，
故答案为：2；2；H₂O；2；2；1；
（3）①KClO₃与SO₂在强酸性溶液中反应可制得ClO₂，同时应生成硫酸钾，反应的离子方程式为2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-，故答案为：2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-；
②ClO₂遇浓盐酸会生成Cl₂，同时生成水，反应的化学方程式为2ClO₂+8HCl=5Cl₂+4H₂O，由方程式可知，当生成5molCl₂，转移8mol电子，则生成1mol Cl₂转移电子的物质的量为1.6mol，
故答案为：1.6mol；
③ClO₂可将废水中的Mn²⁺转化为MnO₂而除去，本身还原为Cl^-，反应中ClO₂为氧化剂，Cl元素化合价由+4价降低为-1价，Mn²⁺为还原剂，元素化合价由+2价升高到+4价，氧化剂和还原剂得失电子数目相等，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：5，
故答案为：2：5；
（4）E（H-O）、E（HCl）分别表示H-O键能、H-Cl键能，
反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，反应热△H=反应物总键能-生成物的总键能，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，
故断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ/mol×1mol=31.9kJ，
键能越大，则越稳定，
故答案为：31.9；强．

点评：本题以氯气的性质为载体综合考查学生的分析能力和实验能力，为高考常见题型和高频考点，注意把握物质的性质以及实验原理的理解，难度中等．