Question

3．将一定量的氯气通入50mL 10.00mol/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共存体系．下列判断正确的是（　　）

• A． 与NaOH反应的氯气一定为0.5 mol
• B． 反应后的溶液中n（Na⁺）﹕n（Cl^-）可能为9﹕5
• C． 若反应中转移的电子为n mol，则0.20＜n＜0.30
• D． n（NaCl）：n（NaClO）：n（NaClO₃）可能为11﹕2﹕1

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、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；
C、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；
D、令n（NaCl）=11mol，n（NaClO）=2mol，n（NaClO₃）=1mol，根据电子转移守恒验证判断．

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）=0.05L×10mol/L=0.5mol，根据氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.5mol，故参加反应的氯气n（Cl₂）=0.25mol，故A错误；
B、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，所以反应后的溶液中n（Na⁺）﹕n（Cl^-）可能为9﹕5，故B正确；
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，转移电子数最少，为0.5mol×$\frac{1}{2}$×1=0.25mol，氧化产物只有NaClO₃，转移电子数最多，为0.5mol×$\frac{5}{6}$×1=0.42mol，即0.25＜n＜0.42，故C错误；
D、令n（NaCl）=11mol，n（NaClO）=2mol，n（NaClO₃）=1mol，生成NaCl获得的电子为11mol×1=11mol，生成NaClO、NaClO₃失去的电子为2mol×1+1mol×5=7mol，得失电子不相等，故D错误；
故选B．

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，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．