Question

4．某石灰乳中缓缓通入氯气，随着反应的进行，温度升高开始产生Ca（ClO₃）₂．ClO^-、ClO₃^-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线，粗略表示为右图（不考虑氯气和水的反应）．
（1）所取石灰乳中含有Ca（OH）₂的物质的量为0.25mol；
（2）另取一份含0.5mol Ca（OH）₂的石灰乳，缓缓通入足量氯气，反应后测得产物中Cl^-的物质的量为0.7mol，则参加反应的氯气在标准状况下的体积为11.2L．

Answer 1

分析 （1）当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，根据氧化还原反应中得失电子数相等计算氯离子的物质的量，然后根据含氯化合物中钙离子和阴离子的个数比计算氢氧化钙的物质的量；
（2）另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl^-的物质的量为0.7mol，依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素的物质的量比为1：2，结合b计算得到氢氧化钙物质的量计算氯元素物质的量，依据氧化还原反应电子守恒，生成产物中氯元素守恒列式计算．

解答 解：（1）当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线I表示离子ClO^-的物质的量随反应时间变化的关系；
设氯离子的物质的量为n，则n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol，含氯元素的物质的量=0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1：2，所以所取石灰乳中含有Ca（OH）₂的物质的量为0.25mol，
故答案为：0.25；
（2）另取一份含0.5mol Ca（OH）₂的石灰乳，反应后生成产物为CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂，由钙守恒可知应为0.5mol，反应后测得产物中Cl^-的物质的量为0.7mol，则CaCl₂为0.35mol，Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂共0.15mol，
设Ca（ClO）₂为xmol，Ca（ClO₃）₂为ymol，
则有$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.15（钙守恒）}\\{2x+5y×2=0.7（电子守恒）}\end{array}\right.$，x=0.1，y=0.05，
则n（Cl）=0.7mol+0.1mol×2+0.05mol×2=1mol，
n（Cl₂）=0.5mol，
V（Cl₂）=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，
故答案为：11.2．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，本题注意从守恒的角度解答，把握质量守恒和电子守恒的运用，难度中等．