Question

8．氯元素是生产生活中常见的非金属元素．
（1）将Cl₂通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液，写出该反应的离子方程式：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O
（2）使用Cl₂为自来水消毒时，会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物．下列物质中可以替代Cl₂为自来水杀菌消毒的是ad（填序号）
a．臭氧        b．NH₃        c．明矾         d．ClO₂
（3）生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一，但生物质中氯含量较多，燃烧过程中会形成金属氯化物（如NaCl）和Cl₂等物质，对金属炉壁造成腐蚀．
①NaCl和Cl₂中化学键的类型分别是离子键和共价键
②燃煤过程中生成的SO₂会与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl₂．若生成Cl₂ 22.4L（标况）时转移电子数为4×6.02×10²³，该反应的化学方程式是：2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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
在催化剂作用下，用H₂O₂（l）可除去上述燃烧过程中产生的Cl₂．依据上述已知反应，写出该反应的热化学方程式H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）Cl₂通入NaOH溶液中，反应生成氯化钠、NaClO、水；
（2）（2）替代Cl₂为自来水杀菌消毒的物质应具有强氧化性；
（3）①NaCl属于离子化合物，含有离子键，Cl₂中氯原子之间形成共价键；
②由题目信息可知，SO₂与NaCl等物质生成硫酸钠和Cl₂，根据S、O原子比例关系可知，应有氧气参与反应，配平书写化学方程式；
③发生反应：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
根据盖斯定律，①×$\frac{1}{2}$+③-②可得：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g），反应热也进行相应的计算，进而书写热化学方程式．

解答 解：（1）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸与水，反应离子方程式为Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（2）替代Cl₂为自来水杀菌消毒的物质应具有强氧化性，可以用臭氧、ClO₂代替，氨气不能杀菌消毒、硫酸铝可以除去悬浮物质，不能杀菌消毒，故答案为：ad；
（3）①NaCl属于离子化合物，含有离子键，Cl₂中氯原子之间形成共价键，故答案为：离子键；共价键；
②由题目信息可知，SO₂与NaCl等物质生成硫酸钠和Cl₂，根据S、O原子比例关系可知，应有氧气参与反应，反应化学方程式为2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂，
故答案为：2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂；
③发生反应：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
根据盖斯定律，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，故热化学方程式为：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ/mol，
故答案为：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01 kJ/mol．

点评 本题考查物质的性质及反应原理，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、盖斯定律计算反应热等为解答的关键，侧重元素化合物知识及反应原理的综合考查，题目难度不大．