Question

18．在日常生活中，为了达到更好的清洁效果，经常有人会将洁厕液（含有盐酸）与84消毒液混合使用，从而会发生引发中毒的事故．
（1）两种日化产品主要成分中都含有氯元素，该元素在元素周期表中位置是第三周期ⅦA族．
（2）84消毒液的主要成分是次氯酸钠，写出次氯酸钠的电子式：．
（3）洁厕灵的主要成分是HCl．下列关于卤化氢的性质比较中错误的是
A．酸性：HF＞HCl＞HBr＞HIB．键能：H-F＞H-Cl＞H-Br＞H-I
C．熔点：HF＜HCl＜HBr＜HID．还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI
（4）常温下，0.1mol/L的NaClO溶液的pH=9.7，原因次氯酸根离子水解溶液显碱性，ClO^-+H₂O?HClO+OH^-．常温下HClO的电离平衡常数为10^-6.4．洁厕液与84消毒液混合后会生成有毒的氯气．写出该反应的离子方程式ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O．
（5）高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂，工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：
①在碱性条件下，利用NaClO氧化硝酸铁，制得Na₂FeO₄，该反应的离子反应方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-．
②Na₂FeO₄与KOH反应生成K₂FeO₄：Na₂FeO₄+2KOH═K₂FeO₄+2NaOH
K₂FeO₄在水溶液中易水解：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂，在“提纯”K₂FeO₄中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用d溶液（填序号）
a．水b．NH₄Cl、异丙醇c．Fe（NO₃）₃、异丙醇d．CH₃COONa、异丙醇
（6）消毒效率是物质单位质量得到的电子数，则Cl₂与NaClO两种消毒剂的消毒效率之比为149：142．

Answer 1

分析 （1）氯的原子序数为17，原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，以此可确定在周期表中的位置；
（2）根据次氯酸钠是离子化合物，氧原子和氯原子共用1对共用电子对；
（3）A、无氧酸的酸性，取决于非金属的电负性，电负性越大，酸性越弱；
B、原子半径越大，共价键键长越大，键能越小；
C、结构和组成相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，有氢键的熔点变大；
D、元素的非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱；
（4）常温下，0.1mol/L的NaClO溶液的pH=9.7，溶液显碱性，次氯酸钠溶液中次氯酸根离子水解显碱性，电离平衡常数K=$\frac{[Cl{O}^{-}][{H}^{+}]}{[HClO]}$，依据水解平衡常数和溶液中离子积常数计算，洁厕液与84消毒液混合后会生成有毒的氯气，是洁厕净中盐酸和84消毒液中氯离子、次氯酸根离子发生氧化还原反应生成氯气；
（5）①在碱性条件下，利用NaClO氧化硝酸铁，制得Na₂FeO₄，结合电荷守恒和原子守恒配平书写离子方程式；
②选择的洗涤剂应能抑制K₂FeO₄的水解，并注意减少K₂FeO₄的溶解．
（6）设质量都是71g，利用单位质量得到的电子数来分析消毒效率．

解答 解：（1）氯的原子序数为17，原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，则应位于周期表第三周期ⅦA族，
故答案为：第三周期ⅦA 族；
（2 ）次氯酸钠是离子化合物，氧原子和氯原子共用1对共用电子对，电子式为：，
故答案为：；
（3）A、F、Cl、Br、I的电负性依次减弱，电负性越大，酸性越弱，故其氢化物的酸性依次增强，故A错误；
B、原子半径越大，共价键键长越大，键能越小，原子半径：F＜Cl＜Br＜I，则共价键的键长：H-F＜H-C1＜H-Br＜H-I，键能：H-F＞H-Cl＞H-Br＞H-I，故B正确；
C、四种物质都是分子晶体，组成和结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，则其熔沸点越高，但是HF中氢键熔点反常，比卤素的其他氢化物熔点高，所以熔点由低到高：HCl＜HBr＜HI＜HF，故C错误；
D、元素的非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱，因为非金属性：F＞Cl＞Br＞I，故还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI，故D正确，
故选：AC；
（4）常温下，0.1mol/L的NaClO溶液的pH=9.7，溶液显碱性，次氯酸钠溶液中次氯酸根离子水解显碱性，反应的离子方程式为：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，常温下，0.1mol/L的NaClO溶液的pH=9.7，ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，Kh=$\frac{[O{H}^{-}][HClO]}{[Cl{O}^{-}]}$=$\frac{[O{H}^{-}][HClO]}{[Cl{O}^{-}]}$×$\frac{[{H}^{+}]}{[{H}^{+}]}$=$\frac{Kw}{Ka}$，则Ka=$\frac{1{0}^{-14}}{\frac{[O{H}^{-}][HClO]}{[Cl{O}^{-}]}}$=$\frac{1{0}^{-14}×0.1mol/L}{1{0}^{-4.3}×1{0}^{-4.3}}$=10^-6.4，
次氯酸钠有强氧化性，盐酸有强还原性，两者相遇发生氧化还原反应生成氯气，方程式为：NaClO+2HCl═NaCl+Cl₂↑+H₂O，离子方程式为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，
故答案为：次氯酸根离子水解溶液显碱性，ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，10^-6.4，ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（5）①在碱性条件下，利用NaClO氧化硝酸铁，制得Na₂FeO₄，该反应的离子反应方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-，
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-，
②为抑制K₂FeO₄的水解，应在碱性条件下洗涤，可用CH₃COONa，为防止K₂FeO₄的溶解，可用异丙醇洗涤，
故答案为：d；
（6）设质量都是71g，氯气得到的电子数为 $\frac{71g}{71g/mol}$×2×1=2mol，
NaClO得到的电子数为 $\frac{71g}{74.5g/mol}$×1×2=$\frac{142}{74.5}$ mol，
则Cl₂消毒的效率是NaClO的倍数为=$\frac{2}{\frac{142}{74.5}}$=$\frac{149}{142}$，
故答案为：149：142；

点评 本题综合考查氯的化合物的性质以及卤素的性质比较，题目较为综合，难度较大，注意把握题给信息，尤其是氧化还原反应知识的运用．