题目内容

11.已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且$\frac{c(Cl)}{c(ClO)}$的值与温度高低有关.当n(KOH)=a mol时,下列有关说法错误的是(  )
A.若某温度下,反应后c(Cl-):c(ClO-)=11,则溶液中c(ClO-):c(ClO3-)=$\frac{1}{2}$
B.参加反应的氯气的物质的量等于$\frac{1}{2}$amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围:$\frac{1}{2}$ amol≤n≤$\frac{5}{6}$amol
D.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为$\frac{1}{7}$amol

分析 A.设n(ClO-)=1mol,反应后 $\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}^{-})}$=11,则n(Cl-)=11mol,根据电子转移守恒计算n(ClO3-),据此计算判断;
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH);
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒及钾离子守恒计算;
D.氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,结合C中计算判断.

解答 解:A.设n(ClO-)=1mol,反应后$\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}^{-})}$=11,则n(Cl-)=11mol,电子转移守恒,5×n(ClO3-)+1×n(ClO-)=1×n(Cl-),即:5×n(ClO3-)+1×1mol=1×11mol,解得:n(ClO3-)=2mol,故溶液中 $\frac{c(Cl{O}^{-})}{c(Cl{{O}_{3}}^{-})}$=$\frac{1}{2}$,故A正确;
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量为:n(Cl2)=$\frac{1}{2}$n(KOH)=0.5a mol,故B正确;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)=$\frac{1}{6}$n(KOH)=$\frac{1}{6}$a mol,转移电子最大物质的量为:$\frac{1}{6}$a mol×5=$\frac{5}{6}$a mol,氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故:n(KClO)=$\frac{1}{2}$n(KOH)=$\frac{1}{2}$a mol,转移电子最小物质的量=$\frac{1}{2}$a mol×1=$\frac{1}{2}$a mol,则反应中转移电子的物质的量ne的范围为:$\frac{1}{2}$a mol≤ne≤$\frac{5}{6}$a mol,故C正确;
D.氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,由C中计算可知:n最大(KClO3)=$\frac{1}{6}$n(KOH)=$\frac{1}{6}$a mol,故D错误;
故选D.

点评 本题考查氧化还原反应计算,题目难度中等,注意电子转移守恒及极限法的应用,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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16.[化学一物质结构与性质]
据媒体报道,佐治亚大学的科研人员制备了一种以氧化铁为核,以二氧化钛为壳的核一壳纳米结构催化剂,该催化剂可以更高效地把太阳能转变为化学能,为未来清洁、可再生能源的发展提供了新的研究方向.制备金属钛的一种流程如下:
[钙钛矿]$\underset{\stackrel{硫酸}{→}}{过滤}$[硫酸氧钛溶液]$\underset{\stackrel{水/△}{→}}{过滤}$[H2TiO3]$\stackrel{焙烧}{→}$[TiO2]$\underset{\stackrel{C、C{l}_{2}}{→}}{高温}$[TiCl4]$\underset{\stackrel{Mg/Ar}{→}}{高温}$[Ti]
(1)基态钛原子的价电子排布图为,其原子核外共有22种运动状态不相同的电子.金属钛的晶胞结构如图1所示,其堆积方式为六方最密堆积.
(2)根据价层电子互斥理论,价层电子对之间的斥力大小有如下顺序:l-l>l-b>b-b(l为孤对电子对,b为键合电子对),则H2O中的H-O-H键角D(填字母).
A.180°      B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120°     D.接近109°28′,但小于109°28′
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-25℃,沸点为136℃,则TiCl4为分子晶体.
(4)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图2.化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是化合物乙分子间形成氢键,而化合物甲分子间不能形成氢键.化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C.
(5)钙钛矿晶体的结构如图3所示.钛离子位于立方晶胞的顶角,被12个氧离子包围;钛离子位于立方晶胞的体心,被6个氧离子包围成配位八面体,钙钛矿晶体的化学式为CaTiO3.若该晶胞的边长为apm,则钙钛矿晶体的密度为$\frac{136}{(a×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$g•cm-3(只要求列算式,不必计算出数值).

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