Question

将一定量的Cl₂通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO^-和ClO₃^-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A、苛性钾溶液中KOH的质量是16.8g
• B、氯气在反应中既是氧化剂也是还原剂
• C、最终消耗氯气的物质的量为0.09mol
• D、ClO₃^-的生成是由于温度升高引起的

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,化学方程式的有关计算,氯气的化学性质

专题：图示题

分析：氯气和氢氧化钾溶液反应生成次氯酸钾、氯化钾和氯酸钾，根据图象知n（ClO^-）=0.06mol，n（ClO₃^-）=0.03mol，根据电子转移守恒可知生成的氯离子n（Cl^-）=0.06mol×（1-0）+0.03mol×（5-0）=0.21mol，故转移电子物质的量为0.21mol，根据物料守恒可知n（K⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO₃^-）=0.21mol+0.06mol+0.03mol=0.3mol，结合m=nM计算氢氧化钾质量．

解答： 解：氯气和氢氧化钾溶液反应生成次氯酸钾、氯化钾和氯酸钾，根据图象知n（ClO^-）=0.06mol，n（ClO₃^-）=0.03mol，根据电子转移守恒可知生成的氯离子n（Cl^-）=0.06mol×（1-0）+0.03mol×（5-0）=0.21mol，故转移电子物质的量为0.21mol，根据物料守恒可知n（K⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO₃^-）=0.21mol+0.06mol+0.03mol=0.3mol，
A．通过以上分析知，氢氧化钾的物质的量=0.3mol，则氢氧化钾质量=0.3mol×56g/mol=16.8g，故A正确；
B．生成ClO^-和ClO₃^-两种离子，还生成Cl^-，Cl元素的化合价既升高又降低，则氯气在反应中既是氧化剂也是还原剂，故B正确；
C．由Cl原子守恒可知，n（Cl）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO₃^-）=0.21mol+0.06mol+0.03mol=0.3mol，则氯气的物质的量为0.15mol，故C错误；
D．根据图象知，氯气和氢氧化钾先生成次氯酸钾，且该反应是放热反应，随着温度的升高，氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾，所以氯酸根离子的生成是由于温度升高引起的，故D正确；
故选C．

点评：本题考查了氧化还原反应的计算，为高频考点，明确该反应中的生成物是解本题关键，结合原子守恒、转移电子守恒来分析解答，题目难度中等．