Question

氯氣及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中都有著重要的應(yīng)用。   
（1）Ca（ClO）₂、NaClO、NaClO₂等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑是因?yàn)樗鼈兌季哂衉_________性，請(qǐng)寫出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式____________________。
（2）棕黃色強(qiáng)刺激性氣體Cl₂O為國(guó)際公認(rèn)高效安全滅菌消毒劑之一，實(shí)驗(yàn)室可用潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應(yīng)制取少量Cl₂O，配平并補(bǔ)充完整下列反應(yīng)方程式：
______Cl₂＋_______Na₂CO₃＋________＝_______NaHCO₃＋____NaCl＋____ Cl₂O
（3）黃色氣體ClO₂可用于污水殺菌和飲用水凈化。
①KClO₃與SO₂在強(qiáng)酸性溶液中反應(yīng)可制得ClO₂，此反應(yīng)的離子方程式為__________。
②ClO₂遇濃鹽酸會(huì)生成Cl₂，每生成1mol Cl₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________。
③ClO₂可將廢水中的Mn^2＋轉(zhuǎn)化為MnO₂而除去，本身還原為Cl^－，該反應(yīng)過(guò)程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________________。
（4）用Cl₂生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)4HCl＋O₂2Cl₂＋2H₂O，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
已知：①上述反應(yīng)中，4mol HCl被氧化放出115．6kJ的熱量。
②
則斷開1 mol H－O鍵與斷開1 mol H－Cl鍵所需能量相差約為_________kJ，H₂O中
H—O鍵比HC1中H—Cl鍵（填“強(qiáng)”或“弱”）__________。

Answer 1

（14分）（1）強(qiáng)氧化性（1分）  Cl₂＋2OH^－＝ClO^－＋Cl^－＋H₂O（2分）
（2）2  2  H₂O   2  2  1（水分子1分，系數(shù)1分，共2分）
（3）①2ClO^－＋SO₂＝2ClO₂＋SO₄^2－（2分） ②1.6mol（2分） ③2:5（2分）
（4）32（2分） 強(qiáng)（1分）

試題分析：（1）Ca（ClO）₂、NaClO、NaClO₂等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑是因?yàn)樗鼈兌季哂袕?qiáng)氧化性。氯氣能被氫氧化鈉溶液吸收，所以工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是Cl₂＋2OH^－＝ClO^－＋Cl^－＋H₂O。
（2）根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)式可知，反應(yīng)前后元素化合價(jià)發(fā)生變化的是氯元素。其中部分氯元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到＋1價(jià)，部分降低到－1價(jià)，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是2:1.根據(jù)原子守恒可知，反應(yīng)前還有水參加，所以配平后的方程式是2 Cl₂＋2Na₂CO₃＋H₂O＝2NaHCO₃＋2NaCl＋Cl₂O.
（3）①KClO₃與SO₂在強(qiáng)酸性溶液中反應(yīng)可制得ClO₂，在反應(yīng)中SO₂被氧化生成硫酸鉀，所以此反應(yīng)的離子方程式為2ClO^－＋SO₂＝2ClO₂＋SO₄^2－。
②ClO₂遇濃鹽酸會(huì)生成Cl₂，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2ClO₂＋8HCl(濃)＝4H₂O＋5Cl₂↑。根據(jù)方程式可知反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)是8個(gè)，所以每生成1mol Cl₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8mol÷5＝1.6mol。
③ClO₂可將廢水中的Mn^2＋轉(zhuǎn)化為MnO₂而除去，本身還原為Cl^－。在反應(yīng)中氯元素的化合價(jià)從＋4價(jià)降低到－1價(jià)，得到5個(gè)電子。Mn元素的化合價(jià)從＋2價(jià)升高到＋4價(jià)，失去2個(gè)電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，該反應(yīng)過(guò)程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:5。
（4）設(shè)斷開1 mol H－O鍵與斷開1 mol H－Cl鍵所需能量分別是x與y，由于反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，所以根據(jù)題意可知4y＋498kJ－2×243 kJ－4x＝－115.6 kJ，解得x－y＝32 kJ，因此H₂O中H—O鍵比HC1中H—Cl鍵強(qiáng)。