Question

【题目】某温度下，将氯气通入氢氧化钠溶液中，反应如下（未配平）：NaOH+Cl2→NaClO+NaClO3+NaCl+H2O，经测定反应后c(ClO-)和c(ClO3-)之比为1:3，则反应中被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为__________。足量氯气与铁反应生成氯化铁，足量碘与铁反应生成碘化亚铁。请运用原子结构和周期律简要说明导致产物中铁元素价态不同的原因______________________________。

Answer 1

【答案】4:1 氯和碘处于同一主族，原子的最外层都有7个电子，由于碘原子电子层数比氯多，原子核对最外层电子吸引力弱，所以碘原子得电子能力弱，单质氧化性比氯弱，无法将铁元素氧化到+3价

【解析】

Cl2生成ClO与ClO3是被氧化的过程，化合价分别由0价升高为+1价和+5价，ClO与ClO3的物质的量浓度之比为1:3，则可设ClO为1mol，ClO3为3mol，被氧化的Cl共为4mol，失去电子的总物质的量为1mol×(1-0)+3mol×(5-0)=16mol，氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，Cl2生成NaCl是被还原的过程，化合价由0价降低为-1价，得到电子的物质的量也应为16mol，被还原的Cl的物质的量为16mol，所以被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为16mol:4mol=4:1；因为氯和碘处于同一主族，原子的最外层都有7个电子，由于碘原子电子层数比氯多，原子核对最外层电子吸引力弱，所以碘原子得电子能力弱，单质氧化性比氯弱，无法将铁元素氧化到+3价，所以足量氯气与铁反应生成氯化铁，足量碘与铁反应生成碘化亚铁。