Question

【题目】已知 Ca(OH)2 与 Cl2 反应的氧化产物与温度有关，在一定量的石灰乳中通入足量的氯气，二者恰好完全反应。生成 Cl-、ClO-、ClO3- 三种含氯元素的离子，其中 ClO- 、ClO3- 两种离子的物质的量(n)与反应时间

(t)的曲线如图所示。

（1）t1 时，开始有 ClO3-生成的原因是_____。

（2）t2 时，Ca(OH)2 与 Cl2 发生反应的总的化学方程式为___________。

（3）该石灰乳中含有 Ca(OH)2 的物质的量是________mol。

（4）若反应物的量不变，在某温度下恰好完全反应时，氧化产物比值为 a ，则 n(Cl-)=_____mol

（用含 a 的代数式来表示）。

Answer 1

【答案】反应放热使温度升高，在较高温度下可生成 ClO3-10Cl2+10Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+2Ca(ClO)2+7CaCl2+10H2O5

【解析】

（1）由已知条件可知，氢氧化钙和氯气反应的氧化产物与温度有关，放热反应使温度升高，在较高温度下可生成ClO3-；

（2）由图可知，t2时n(ClO-)=2mol，n(ClO3-)=1mol，所以氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2、H2O，且n[Ca(ClO)2]:n[Ca(ClO3)2]=2:1，配平书写方程式；

（3）由图可知，t2时氢氧化钙与氯气恰好反应，n(C1O-)=2mol，故n[Ca(ClO)2]=1mol,n(ClO3-)=1mol，故n[Ca(ClO3)2]=0.5mol，根据方程式计算；

（4）参加反应的氯气n(Cl2)=n[Ca(OH)2]=5mol，根据氯元素守恒可知，n(ClO-)+ n(ClO3-) +n(Cl-)=2n(Cl2)=10mol，若n(ClO-)/n(ClO3-)=a，则an(ClO3-)+ n(ClO3-)=10-n(Cl-)，根据电子转移守恒有，a n(ClO3-)+5 n(ClO3-) =n(Cl-)，联立方程计算n(Cl-)。

（1）由图可知，t1前发生Cl2+Ca(OH)2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O，该反应为放热反应，温度升高，t1时开始反应生成Ca(ClO3)2；正确答案：反应放热使温度升高，在较高温度下可生成 ClO3-。

（2）由图可知，t2时n(ClO-)=2mol，n(ClO3-)=1mol，所以n(ClO-)/n(ClO3-)=2；氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2、H2O，且n[Ca(ClO)2]:n[Ca(ClO3)2]=2:1，反应方程式为10Cl2+10Ca(OH)2=7CaCl2+2Ca(ClO)2+Ca(ClO3)2+10H2O；正确答案：10Cl2+10Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+2Ca(ClO)2+7CaCl2+10H2O。

（3）由图可知，t2时氢氧化钙与氯气恰好反应，n(ClO-)=2mol，故n[Ca(ClO)2]=1mol， n(ClO3-)=1mol，故n[Ca(ClO3)2]=0.5mol，根据方程式10Cl2+10Ca(OH)2=7CaCl2+2Ca(ClO)2+Ca(ClO3)2+10H2O可知，n[Ca(OH)2]=10n[Ca(ClO3)2]=0.5mol×10=5mol；正确答案： 5。

（4）由（3）可知，参加反应的氯气n(Cl2)=n[Ca(OH)2]=5mol，根据氯元素守恒可知，n(ClO-)+ n(ClO3-)+n(Cl-)=2n(Cl2)=10mol，若n(ClO-)/n(ClO3-)=a，则a n(ClO3-)+ n(ClO3-)=10-n(Cl-)，根据电子转移守恒有，a n(ClO3-)+5 n(ClO3-)=n(Cl-)，联立方程解得， n(ClO3-)=5a+3，则n(Cl-)=(5a+25)/(a+3)；正确答案：。