Question

3．将一定量的Cl₂通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完成反应（已知反应过程放热），ClO^-和ClO₃^-的物质的量（n）与反应时间（t）的变换关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． Cl₂和苛性钾溶液在不同温度下可能发生不同反应
• B． t₁时刻，c（Cl^-）：c（ClO^-）=5：1
• C． 原苛性钾溶液中KOH的物质的量为0.3mol
• D． t₂时刻，n（还原产物）：n（氧化产物）=7：3

Answer 1

分析 由图可知，t₂时，n（ClO^-）=0.06mol，n（ClO₃^-）=0.03mol，t₁时溶液中不存在ClO₃^-，由电子守恒可知，Cl元素得到电子转化为Cl^-，由电子转移守恒可知生成的氯离子n（Cl^-）=0.06mol×（1-0）+0.03mol×（5-0）=转移电子物质的量，根据物料守恒可知n（K⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO₃^-）；t₂时刻生成ClO^-和ClO₃^-的物质的量分别为0.06mol、0.03mol，失去电子为0.06mol×（1-0）+0.03mol×（5-0）=0.21mol，则得到电子应为0.21mol，据此回答．

解答 解：A．由图可知，t₂时，n（ClO^-）=0.06mol，n（ClO₃^-）=0.03mol，t₁时溶液中不存在ClO₃^-，则Cl₂和苛性钾溶液在不同温度下可能发生不同反应，故A正确；
B．0～t₁时，氢氧化钾与氯气反应生成氯化钾、次氯酸钾和水，根据电子守恒，所以c（Cl^-）：c（ClO^-）=1：1故B错误；
C．物料守恒可知n（K⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO₃^-）=0.21mol+0.06mol+0.03mol=0.3mol，故C正确；
D．由图可知，t₂时刻生成ClO^-和ClO₃^-的物质的量分别为0.06mol、0.03mol，失去电子为0.06mol×（1-0）+0.03mol×（5-0）=0.21mol，
由电子守恒可知得到电子应为0.21mol，则Cl^-的物质的量为$\frac{0.21mol}{0-（-1）}$=0.21mol，氧化产物为NaClO和NaClO₃，还原产物为NaCl，则t₂时刻，n（还原产物）：n（氧化产物）为0.21mol：0.09mol=7：3，故D正确；
故选B．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，注意图中只体现Cl元素的化合价升高，把握电子守恒、物料守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．