Question

将过量的氯气通入30mL浓度为10.0mol/L的氢氧化钠浓溶液中，加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO₃的共存体系．下列判断正确的是（　　）

• A、与NaOH反应的氯气一定为0.15 mol
• B、当反应中被氧化的氯元素和被还原的氯元素之比为1：4时，溶液中NaClO和NaClO₃的物质的量之比为3：1
• C、溶液中n（Na⁺）：n（Cl^-）可能为7：3
• D、若Cl₂与NaOH的反应中转移的电子为n mol，则0.15＜n＜0.35

Answer 1

分析：A、由于反应后体系中没有NaOH，故氢氧化钠反应完，根据钠元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃），再根据氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃），据此计算；
B、令n（NaCl）=16xmol，n（NaClO）=3xmol，n（NaClO₃）=xmol，根据电子转移守恒验证判断；
C、根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大为2：1，当氧化产物为NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小为6：5，据此判断；
D、利用极限法解答，根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，转移电子数最少，氧化产物只有NaClO₃，转移电子数最多．

解答：解：A、由于反应后体系中没有NaOH，故氢氧化钠反应完，根据钠元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.03L×10mol/L=0.3mol，根据氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.3mol，故参加反应的氯气n（Cl₂）=0.15mol，故A正确；
B、令n（NaCl）=16xmol，n（NaClO）=3xmol，n（NaClO₃）=xmol，生成NaCl获得的电子为16xmol×1=16xmol，生成NaClO、NaClO₃失去的电子为3xmol×1+xmol×5=8xmol，得失电子不相等，故B错误；
C、根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大为2：1，当氧化产物为NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小为6：5，故6：5＜n（Na⁺）：n（Cl^-）＜2：1，7：3＞2：1，故C错误；
D、根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，转移电子数最少，为0.3mol×

1

2

×1=0.15mol，氧化产物只有NaClO₃，转移电子数最多，为0.3mol×

5

6

×1=0.25mol，则0.15＜n＜0.25，故D错误；
故选A．

点评：本题考查氧化还原反应计算、根据方程式的计算等，难度较大，注意极限法与守恒法的利用．