Question

（12分）Cl2及其化合物在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途

（1）25℃時將氯氣溶于水形成氯氣－氯水體系，該體系中Cl2(aq)、HClO和ClO－分別在三者中所占分數(shù)（α）隨pH變化的關(guān)系如左上圖所示。

①已知HClO的殺菌能力比ClO－強，由圖分析，用氯氣處理飲用水時，pH＝7.5與pH＝6時殺菌效果強的是__________。

②氯氣－氯水體系中，存在多個含氯元素的平衡關(guān)系，分別用平衡方程式表示為

______________________________________________________________。

（2）ClO2是一種新的消毒劑，工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，寫出該反應的化學方程式____________。

（3）工業(yè)上還可用下列方法制備ClO2，在80℃時電解氯化鈉溶液得到NaClO3，然后與鹽酸反應得到ClO2。電解時，NaClO3在_____極（填陰或陽）生成，生成ClO3–的電極反應式為_________________________。

（4）一定條件下，在水溶液中 1 mol Cl–、1mol ClOx–（x=1,2,3,4）的能量大小與化合價的關(guān)系如右上圖所示

①從能量角度看，C、D、E中最不穩(wěn)定的離子是 （填離子符號）。

②B → A + D反應的熱化學方程式為 （用離子符號表示）。

Answer 1

（共12分）

（1）①pH=6時 （1分）

②Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－（1分）； HClOH＋＋ClO－（1分）

Cl2(g)Cl2(aq) （不算給分點）；

（2）Cl2+2NaClO2 ＝ 2NaCl+2ClO2 （2分）

（3）陽（1分）； Cl－－6e— +3 H2O ＝6H＋＋ClO3－（2分）

（4）①ClO2－（2分）

②3ClO－(aq) ＝ 2Cl－(aq)＋ClO3－(aq) △H＝-116kJ·mol—1 （2分）

【解析】

試題分析：（1）①已知HClO的殺菌能力比ClO－強，由圖可知，pH＝6時，HClO的濃度比ClO－的濃度大，殺菌效果強；②氯氣－氯水體系中，存在氯氣與水的反應平衡、次氯酸的電離平衡、氯氣的溶解平衡、水的電離平衡；（2）Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，由元素守恒及得失電子平衡可得該反應的化學方程式Cl2+2NaClO2 ＝ 2NaCl+2ClO2 ；（3）電解氯化鈉溶液時Cl-氧化得到ClO3-，NaClO3在陽極生成，電極反應式為Cl－－6e— +3 H2O ＝6H＋＋ClO3－ ；（4）由右上圖可知+3價氯能量最高，①從能量角度看，C最不穩(wěn)，該離子是ClO2－ ；②由右上圖可知，B具有的能量為60 kJ·mol—1，A的能量為0 kJ·mol—1，D的能量為64 kJ·mol—1，所以B → A + D反應的熱化學方程式為3ClO－(aq) ＝ 2Cl－(aq)＋ClO3－(aq) △H＝-116kJ·mol—1 。

考點：化學平衡、電解原理、化學反應過程中的能量變化

考點分析： 考點1：水的電離和溶液的酸堿性 考點2：電解池 考點3：鹵素 試題屬性

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