Question

16．氯元素是生產(chǎn)生活中常見的非金屬元素．
（1）將Cl₂通入NaOH溶液中得到以NaClO為有效成分的漂白液，寫出該反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；不直接用Cl₂作漂白劑的原因是Cl₂的溶解度不大，生成的HClO不穩(wěn)定且難以保存，使用起來(lái)不方便（寫出兩條）．
（2）使用Cl₂為自來(lái)水消毒時(shí)，會(huì)與水中的有機(jī)物生成對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物．下列物質(zhì)中可以替代Cl₂為自來(lái)水殺菌消毒的是ad（填字母序號(hào)）．
a．臭氧        b．NH₃       c．明礬         d．ClO₂
（3）生物質(zhì)混煤燃燒是當(dāng)今能源燃燒利用的最佳方式之一，但生物質(zhì)中氯含量較多，燃燒過程中會(huì)形成金屬氯化物（如NaCl）和Cl₂等物質(zhì)，對(duì)金屬爐壁造成腐蝕．
①NaCl和Cl₂中化學(xué)鍵的類型分別是離子鍵和共價(jià)鍵．
②燃煤過程中生成的SO₂會(huì)與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl₂．若生成Cl₂ 22.4L（標(biāo)況）時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4×6.02×10²³，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂．
③已知：
2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H₁=-196.46kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.84kJ•mol^-1
Cl₂（g）+H₂（g）═2HCl（g）△H₃=-184.60kJ•mol^-1
在催化劑作用下，用H₂O₂（l）可除去上述燃燒過程中產(chǎn)生的Cl₂．依據(jù)上述已知反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸與水；Cl₂的溶解度不大，生成的HClO不穩(wěn)定且難以保存，使用起來(lái)不方便等，不直接用Cl₂作漂白劑；
（2）替代Cl₂為自來(lái)水殺菌消毒的物質(zhì)應(yīng)具有強(qiáng)氧化性；
（3）①NaCl屬于離子化合物，含有離子鍵，Cl₂中氯原子之間形成共價(jià)鍵；
②由題目信息可知，SO₂與NaCl等物質(zhì)生成硫酸鈉和Cl₂，根據(jù)S、O原子比例關(guān)系可知，應(yīng)有氧氣參與反應(yīng)，配平書寫化學(xué)方程式；
③發(fā)生反應(yīng)：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g），
已知：①2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H₁=-196.46kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.84kJ•mol^-1
③Cl₂（g）+H₂（g）═2HCl（g）△H₃=-184.60kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①×$\frac{1}{2}$+③-②可得：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g），反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，進(jìn)而書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸與水，反應(yīng)離子方程式為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，應(yīng)用Cl₂的溶解度不大，生成的HClO不穩(wěn)定且難以保存，使用起來(lái)不方便等，不直接用Cl₂作漂白劑，
故答案為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；Cl₂的溶解度不大，生成的HClO不穩(wěn)定且難以保存，使用起來(lái)不方便；
（2）替代Cl₂為自來(lái)水殺菌消毒的物質(zhì)應(yīng)具有強(qiáng)氧化性，可以用臭氧、ClO₂代替，氨氣不能殺菌消毒、硫酸鋁可以除去懸浮物質(zhì)，不能殺菌消毒，故選：ad；
（3）①NaCl屬于離子化合物，含有離子鍵，Cl₂中氯原子之間形成共價(jià)鍵，故答案為：離子鍵；共價(jià)鍵；
②由題目信息可知，SO₂與NaCl等物質(zhì)生成硫酸鈉和Cl₂，根據(jù)S、O原子比例關(guān)系可知，應(yīng)有氧氣參與反應(yīng)，反應(yīng)化學(xué)方程式為：2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂，故答案為：2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂；
③發(fā)生反應(yīng)：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g），
已知：①2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H₁=-196.46kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.84kJ•mol^-1
③Cl₂（g）+H₂（g）═2HCl（g）△H₃=-184.60kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①×$\frac{1}{2}$+③-②可得：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g），△H=（-196.46kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$+（-184.60kJ•mol^-1）-（-285.84kJ•mol^-1）=+3.01kJ•mol^-1，故熱化學(xué)方程式為：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ/mol，
故答案為：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氯氣性質(zhì)、化學(xué)鍵、方程式書寫、蓋斯定律應(yīng)用等，難度不大，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用．