Question

（1）A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的转化关系，所有反应物和生成物均已给出．
①若反应①②③均为水溶液中的置换反应，A、D、E都为卤素单质，化合物中的阳离了均为Na⁺，则A、D、E的氧化性由弱到强的顺序为

 

（写化学式）．在一定条件下E和D以物质的量比为5：1在硫酸溶液中恰好完全反应，写出该反应的离子方程式：

 

．
②若把B、C、F三种溶液汇集在一起得到1L混合溶液，并物质的转化关系给其中加入一定量的E，溶液中卤素阴离子的物质的量与通入E的体积（标准状况）的关系如下表所示（x和y均大于0）．各离子的量与E的体积的关系

E的体积（标准状况）	2.8L	5.6L	11.2L
n（F的阴离子）/mol	1.25	1.5	2
n（C中的阴离子）/mol	1.5	1.4	y
n（B中的阴离子）/mol	x	0	0

Ⅰ．当通入E的体积为2.8L时，溶液中发生反应的离子方程式为

 

．
Ⅱ．x=

 

，y=

 

（填具体数据）．
Ⅲ．当通入E的体积为11.2L时，该溶液中c（Na⁺）=

 

mol?L^-1（通入E后溶液的体积变化忽略不计）．
（2）用H₂O₂可除去工业尾气中的Cl₂，相关反应：H₂O₂（l）+Cl₂（g）?2HCl（g）+O₂（g）△H＞0．
①为了提高H₂O₂的除氯效果，采取的措施最好的是

 

（只改变一种条件），其原因是：

 

．
②已知 2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g），△H₁=-196.46kJ?mol^-l
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l），△H₂=-285.84kJ?mol^-l
Cl₂（g）+H₂（g）=2HClO（g），△H₃=-184.6kJ?mol^-l
则H₂O₂（l）与Cl₂（g）反应生成HCl（g）和O₂（g）的热化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断,热化学方程式,化学平衡的影响因素

专题：推断题,基本概念与基本理论

分析：（1）①若反应①②③均为水溶液中的置换反应，A、D、E为卤素单质，通常状况下A为液态非金属单质，可推知A为Br₂．B的焰色反应为黄色，含有Na元素，反应①②③均为水溶液中的置换反应，结合框图转化关系可知，E为单质，D为单质，氧化性应有E＞A＞D，故B为NaI、C为NaBr、D为碘、E为氯气、F为NaCl；在一定条件下E和D以物质的量比为5：1在硫酸溶液中恰好完全反应，结合电子守恒分析产物，配平书写离子方程式；
②Ⅰ、E为Cl₂，F的阴离子为Cl^-，C的阴离子为Br^-，B的阴离子为I^-，当通入E的体积为2.8L时，结合图标数据分析，氯气氧化碘离子为碘单质；
Ⅱ、依据消耗氯气计算反应的溴离子物质的量，得到x、y值；
Ⅲ、依据电荷守恒计算；
（2）①依据反应特征和影响反应速率和平衡移动的因素分析判断；
②由已知热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式．

解答： 解：（1）①A、D、E为卤素单质，通常状况下A为液态非金属单质，可推知A为Br₂．B的焰色反应为黄色，含有Na元素，反应①②③均为水溶液中的置换反应，结合框图转化关系可知，E为单质，D为单质，氧化性应有E＞A＞D，A、D、E的氧化性由弱到强的顺序为I₂＜Br₂＜Cl₂；故B为NaI、C为NaBr、D为碘、E为氯气、F为NaCl；
在一定条件下E和D以物质的量比为5：1在硫酸溶液中恰好完全反应，生成写出该反应的离子方程式：5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺，
故答案为：I₂＜Br₂＜Cl₂；5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺；
②Ⅰ、E为Cl₂，F的阴离子为Cl^-，C的阴离子为Br^-，B的阴离子为I^-，n（Cl₂）=

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，通入氯气，先与I^-反应，生成单质碘，方程式为：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，
故答案为：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
Ⅱ、由于还原性：I^-＞Br^-，加入氯气2.8L时溶液中I^-amol，
则说明通入2.8LCl₂只发生：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，
此时n（Cl₂）=

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，消耗n（I^-）=2×0.125mol=0.25mol，生成n（Cl^-）=2×0.125mol=0.25mol，
此时n（Br^-）=1.5mol，则说明原溶液中n（Br^-）=1.5mol，
根据表数据：2.8L变成5.6L，消耗2.8LCl₂的物质的量为

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，
       Cl₂ +2Br^-=Br₂+2Cl^- 
  0.05mol  0.1mol           
      Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^- 
0.075mol 0.15mol
则x=0.15mol，所以原溶液中：
n（I^-）=0.25mol+0.15mol=0.4mol，
n（Cl^-）=1.25mol-0.25mol=1mol，
通入氯气5.6L到11.2L，通入消耗氯气5.6L，物质的量=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，反应为CL₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，反应Br^-物质的量=0.25mol×2=0.5mol，y=1.4mol-0.5mol=0.9mol；
故答案为：0.15；0.9；
Ⅲ、当通入E的体积为11.2L时，溶液中Cl^-物质的量为2mol，Br^-为0.9mol，依据电荷守恒，溶液体积为1L，该溶液中c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（Br^-）=2.9mol/L；
故答案为：2.9；
（2）①H₂O₂（l）+Cl₂（g）?2HCl（g）+O₂（g）△H＞0，反应是吸热反应，为了提高H₂O₂的除氯效果，平衡正向进行，采取的措施最好的是适当升高温度，平衡正向进行；
故答案为：适当升高温度；反应是吸热反应，升温加快反应速率，平衡正向进行；
②a、2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g），△H₁=-196.46kJ?mol^-l
b、H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l），△H₂=-285.84kJ?mol^-l
c、Cl₂（g）+H₂（g）=2HClO（g），△H₃=-184.6kJ?mol^-l
依据盖斯定律，a×

1

2

-b+c得到H₂O₂（l）与Cl₂（g）反应生成HCl（g）和O₂（g）的热化学方程式为：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01KJ/mol；
故答案为：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01KJ/mol．

点评：本题考查了物质推断方法和物质性质的分析应用，主要是氧化还原反应定量计算分析判断产物，热化学方程式书写，掌握基础是关键，题目难度中等．