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(yīng)（發(fā)生的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)）．生成物中含有Cl^-、ClO^-、Cl

O

- 3

三種含氯元素的離子，其中ClO^-、Cl

O

- 3

兩種離子的物質(zhì)的量（n）與反應(yīng)時(shí)間（t）的曲線如圖所示．
（1）t₁時(shí)，Ca（OH）₂與Cl₂發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

Cl₂+Ca（OH）₂=Ca²⁺+Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（2）t₂時(shí)

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

=

2

，此時(shí)，Ca（OH）₂與C1₂發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為

10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O

．
（3）該石灰乳中含有Ca（OH）₂的物質(zhì)的量是

5

mol．
（4）據(jù)分析，生成Ca（ClO₃）₂的反應(yīng)是由溫度升高引起的，通入氯氣的速度不同，ClO^-和Cl

O

- 3

的比也不同．
①若在原石灰乳中通入氯氣的速度加快，則反應(yīng)后

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

=

＜

2．（填“＞”“＜”“=”）
②若

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

=a，則n（Cl^-）=

5(a+5)

a+3

mol（用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，t₁時(shí)沒有ClO₃^-生成，生成Cl^-、ClO^-，故t₁時(shí)氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣、水．
（2）由圖可知，t₂時(shí)n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，所以氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1，配平書寫方程式．
（3）由圖可知，t₂時(shí)氫氧化鈣與氯氣恰好反應(yīng)，n（C1O^-）=2mol，故n[Ca（ClO）₂]=1mol，n（C1O₃^-）=1mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol，根據(jù)（2）中方程式計(jì)算．
（4）①通入氯氣的速率加快，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量無法很快散失，體系溫度升高，生成的n（ClO₃^-）增多．
②由（3）可知，參加反應(yīng)的氯氣n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=5mol，根據(jù)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(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），聯(lián)立方程計(jì)算．

解答：解：（1）由圖可知，t₁時(shí)沒有ClO₃^-生成，生成Cl^-、ClO^-，故t₁時(shí)氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、H₂O，反應(yīng)離子方程式為Cl₂+Ca（OH）₂=Ca²⁺+Cl^-+ClO^-+H₂O．
故答案為：Cl₂+Ca（OH）₂=Ca²⁺+Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）由圖可知，t₂時(shí)n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，所以n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=2；
氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1，反應(yīng)方程式為10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O．
故答案為：2；10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O．
（3）由圖可知，t₂時(shí)氫氧化鈣與氯氣恰好反應(yīng)，n（ClO^-）=2mol，故n[Ca（ClO）₂]=1mol，n（ClO₃^-）=1mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol，根據(jù)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．
故答案為：5．
（4）①通入氯氣的速率加快，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)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，故答案為：＜．
②由（3）可知，參加反應(yīng)的氯氣n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=5mol，根據(jù)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(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），聯(lián)立方程解得，n（Cl^-）=

5(a+5)

a+3

．
故答案為：

5(a+5)

a+3

．

點(diǎn)評(píng)：考查氯氣性質(zhì)、圖象計(jì)算、離子方程式與化學(xué)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(yīng)是解題的關(guān)鍵．