题目内容

5.氯及其化合物在工业生产、生活中有重要的作用.请按要求回答下列问题.
(1)已知20mL 0.50mol/L盐酸和20mL 0.55mol/L NaOH溶液中和反应的反应热△H=-a kJ/mol(a>0).若将上述盐酸用20mL 0.25mol/L稀硫酸替代,则此反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4 (aq)+2H2O (l)△H=-200a kJ/mol.
(2)用离子方程式解释家用洁厕灵(含盐酸)不能与漂白液混合使用的原因:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O.
(3)将一定量饱和氯水加入到盛有大理石粉末的试管中,充分振荡,可观察到粉末逐渐消失,氯水浅黄绿色逐渐褪去,同时产生少量气体,再向上述溶液中滴加几滴石蕊试剂,发现试剂紫色迅速褪去,其原因是大理石消耗了氯水中的H+,而使Cl2+H2O?H++Cl-+HClO的平衡向正向移动,使HClO浓度加大,故漂白速率增大,漂白效果增强.
(4)铁制品直接接触漂白液时会发生电化学腐蚀,其正极的电极反应为:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
(5)30℃时含NaClO质量分数不同但pH均为11的三种溶液,NaClO的质量分数随时间变化的曲线如图所示:
①由图示得出的结论:相同条件下,NaClO的质量分数越高,分解速率越快.
②忽略溶液体积变化,设漂白液的密度为1g/cm3,计算Ⅰ曲线2d~4d(以2d计)内平均分解速率v(NaClO)=0.05 mol/(L•d).
③工业上用电解冷饱和食盐水的方法可制得NaClO,写出其总反应的离子方程式:Cl-+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ClO-+H2↑.

分析 (1)20mL 0.50mol/L盐酸和20mL 0.55mol/L NaOH溶液中和反应,盐酸的物质的量为0.01mol,反应生成0.01mol水,其反应热△H=-a kJ/mol(a>0),则生成2mol水放出的热量为200akJ;
(2)酸性条件下,氯离子与次氯酸根离子反应生成氯气;
(3)氯水中存在Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,加碳酸钙消耗氢离子,平衡正移;
(4)Fe与次氯酸根离子形成原电池时,次氯酸根离子在正极上得电子;
(5)①NaClO的质量分数越高,反应所用时间越短;
②设溶液的体积为1L,则在2d时次氯酸钠的质量为1000×6.500%=65.00g,4d时次氯酸钠的质量为1000×5.755%=57.55g,其质量变化为7.45g,再求出物质的量变化及反应速率;
③电解冷饱和食盐水,在阴极上氢离子得电子生成氢气,氯离子在阳极失电子生成次氯酸根离子.

解答 解:(1)20mL 0.50mol/L盐酸和20mL 0.55mol/L NaOH溶液中和反应,盐酸的物质的量为0.01mol,反应生成0.01mol水,其反应热△H=-a kJ/mol(a>0),则生成2mol水放出的热量为200akJ,则稀硫酸与氢氧化钠的热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4 (aq)+2H2O (l)△H=-200a kJ/mol;
故答案为:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4 (aq)+2H2O (l)△H=-200a kJ/mol;
(2)酸性条件下,氯离子与次氯酸根离子反应生成氯气,氯气属于有毒气体,其反应的离子方程为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
故答案为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(3)氯水中存在Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,加碳酸钙消耗氢离子,生成二氧化碳,平衡正移,则反应的现象为氯水浅黄绿色逐渐褪去,同时产生少量气体;由于Cl2+H2O?H++Cl-+HClO的平衡正向移动,使HClO浓度加大,故漂白速率增大,漂白效果增强,所以溶液中滴加几滴石蕊试剂,发现试剂紫色迅速褪去;
故答案为:氯水浅黄绿色逐渐褪去,同时产生少量气体;大理石消耗了氯水中的H+,而使Cl2+H2O?H++Cl-+HClO的平衡向正向移动,使HClO浓度加大,故漂白速率增大,漂白效果增强;
(4)Fe与次氯酸根离子形成原电池时,次氯酸根离子在正极上得电子,则正极的电极反应式为:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
故答案为:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
(5)①由图可知,NaClO的质量分数越高,反应所用时间越短,反应速率越快;
故答案为:相同条件下,NaClO的质量分数越高,分解速率越快;
②设溶液的体积为1L,溶液的密度为1g/cm3,则在2d时次氯酸钠的质量为1000×6.500%=65.00g,4d时次氯酸钠的质量为1000×5.755%=57.55g,
其质量变化为7.45g,
则△n=$\frac{m}{M}$=$\frac{7.45g}{74.5g/mol}$=0.1mol,v=$\frac{\frac{0.1mol}{1L}}{2d}$=0.05mol/(L•d);
故答案为:0.05;
③电解冷饱和食盐水,在阴极上氢离子得电子生成氢气,氯离子在阳极失电子生成次氯酸根离子,则电解反应的离子方程式:Cl-+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ClO-+H2↑;
故答案为:Cl-+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ClO-+H2↑.

点评 本题考查了热化学方程式、有关方程式的计算、原电池原理和电解池原理的应用、反应速率的计算等,题目涉及的知识点较多,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网