Question

在一定量的石灰乳中通入一定量的氯氣，二者恰好完全反應（發(fā)生反應的反應均為放熱反應）．生成物中有三種含氯元素的離子，其中兩種離子的物質的量（n）與反應時間（t）的曲線如圖所示．已知，生成ClO₃^-離子的反應為：6Ca（OH）₂+6Cl₂=5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O．
試回答：
（1）t₂時，Ca（ClO）₂與Ca（ClO₃）₂的物質的量之和為

 

mol，該石灰乳中含有的Ca（OH）₂的質量是

 

g．
（2）據分析，生成Ca（ClO₃）₂的反應是由溫度升高引起的，通過氯氣的速度不同，ClO^-和ClO₃^-的比例也不同．若在原石灰乳中通入氯氣的速度加快，則反應后

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

將

 

2（填“＞”“＜”或“=”）；若

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

=a，則n（Cl^-）=

 

mol（用含a的代數式來表示）．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）由圖可知，t₂時氫氧化鈣與氯氣恰好反應，n（C1O^-）=4mol，故n[Ca（ClO）₂]=2mol，n（C1O₃^-）=2mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=1mol，根據方程式6Ca（OH）₂+6Cl₂=5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O和方程式2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O計算Ca（OH）₂的物質的量，進而計算質量；
（2）通入氯氣的速率加快，反應速率加快，反應放出的熱量無法很快散失，體系溫度升高，生成的n（ClO₃^-）增多；由（1）可知，參加反應的氯氣n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=5mol，根據氯元素守恒可知，n（ClO^-）+n（ClO₃^-）+n（Cl^-）=2n（Cl₂）=10mol，若n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=a，則an（ClO₃^-）+n（ClO₃^-）=10-n（Cl^-），根據電子轉移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），聯(lián)立方程計算．

解答： 解：（1）由圖可知，t₂時氫氧化鈣與氯氣恰好反應，n（C1O^-）=4mol，故n[Ca（ClO）₂]=2mol，n（C1O₃^-）=2mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=1mol，Ca（ClO）₂與Ca（ClO₃）₂的物質的量之和為3mol；根據方程式6Ca（OH）₂+6Cl₂=5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O和方程式2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O計算Ca（OH）₂的物質的量為2mol×2+1mol×6=10mol，Ca（OH）₂的質量為10mol×74g=740g；故答案為：3；740；
（2）通入氯氣的速率加快，反應速率加快，反應放出的熱量無法很快散失，體系溫度升高，生成的n（ClO₃^-）增多，所以n（ClO^-）/n（ClO₃^-）＜2，
由（1）可知，參加反應的氯氣n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=10mol，根據氯元素守恒可知，n（ClO^-）+n（ClO₃^-）+n（Cl^-）=2n（Cl₂）=20mol，若n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=a，則an（ClO₃^-）+n（ClO₃^-）=20-n（Cl^-），根據電子轉移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），聯(lián)立方程解得，n（Cl^-）=

10(a+5)

a+3

．
故答案為：＜；

10(a+5)

a+3

．

點評：本題考查氯氣性質、圖象計算、離子方程式與化學方程式的書寫、閱讀獲得信息的能力等，難度較大，讀懂圖象與信息判斷發(fā)生的反應是解題的關鍵．