题目内容

10．Cl2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途

（1）25℃时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系，该体系中Cl2（aq）、HClO和ClO-分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图1所示．
①已知HClO的杀菌能力比ClO-强，由图分析，用氯气处理饮用水时，pH=7.5与 pH=6时杀菌效果强的是pH=6时．
②氯气-氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为Cl2（aq）+H2O?HClO+H++Cl-；，HClO?H++ClO-，Cl2（g）?Cl2（aq）
（2）ClO2是一种新的消毒剂，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，写出该反应的化学方程式Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2．
（3）工业上还可用下列方法制备ClO2，在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3，然后与盐酸反应得到ClO2．电解时，NaClO3在阳极（填阴或阳）生成，生成ClO3-的电极反应式为Cl--6e-+3 H2O=6H++ClO3-．
（4）一定条件下，在水溶液中 1mol Cl-、1mol ClOx-（x=1，2，3，4）的能量大小与化合价的关系如图16-2所示
①从能量角度看，C、D、E中最不稳定的离子是ClO2-（填离子符号）．
②B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-117kJ/mol（用离子符号表示）．

分析 （1）①HClO的杀菌能力比ClO-强，所以HClO的浓度越大，其杀菌效果越好；
②依据图象分析可知，含氯的物质存在平衡的状态为氯气和水反应，次氯酸电离平衡，液态氯气和气态氯气的平衡等；
（2）ClO2是一种新的消毒剂，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，结合原则守恒和电子守恒写出该反应的化学方程；
（3）工业上还可用下列方法制备ClO2，在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3，氯离子失电子在阳极生成氯酸根离子；
（4）①能量越高越活泼分析；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，反应热=（62kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-116kJ/mol．

解答 解：（1）①起杀菌作用的是HClO，由图象可知，pH=6.5时c（HClO）比pH=7.5时要大，HClO浓度越大，杀菌效果好，所以pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差，
故答案为：pH=6时；
②含氯的物质存在平衡的状态为氯气和水反应，次氯酸电离平衡，液态氯气和气态氯气的平衡等，氯气-氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为Cl2（aq）+H2O?HClO+H++Cl-； HClO?H++ClO-，Cl2（g）?Cl2（aq）；
故答案为：Cl2（aq）+H2O?HClO+H++Cl-，HClO?H++ClO-，Cl2（g）?Cl2（aq）；
（2）ClO2是一种新的消毒剂，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，结合原则守恒和电子守恒写出该反应的化学方程Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2；
故答案为：Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2；
（3）工业上还可用下列方法制备ClO2，在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3，氯离子失电子在阳极生成氯酸根离子，电极反应为：Cl--6e-+3 H2O=6H++ClO3-；
故答案为：阳； Cl--6e-+3 H2O=6H++ClO3-；
（4）①图象分析可知，能量越高越活泼，+3价的离子最活泼为ClO2-；
故答案为：ClO2-；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，反应热=（62kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-116kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-116kJ/mol，
故答案为：3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-117kJ/mol．

点评 本题以氯水为载体考查了化学平衡常数的计算、物质的稳定性等知识点，正确分析图象中各个物理量的关系是解本题关键，再结合盖斯定律、物质的性质等知识点来分析解答，题目难度中等．

练习册系列答案
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A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．④②③①
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（2）鼓入空气的目的是将装置内残留的二氧化碳全部排出，达到精确测量的目的，装置A中试剂X应选用氢氧化钠溶液；
（3）若没有C装置，则会导致测定结果偏大（填“偏大”或“偏小”）；
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（3）步骤2过滤需要避光的原因是防止CuBr见光分解．
（4）步骤3中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是防止CuBr被氧化；最后溶剂改用乙醚的目的是除去表面乙醇，并使晶体快速干燥．

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