Question

9．據(jù)報道，在全國各地發(fā)生了多起因潔污劑混合放出氯氣而中毒的事件，各地報刊紛紛轉載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告．請根據(jù)你的化學知識試作出推斷：
當事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯元素，若可能存在的離子組合是ClO^-和Cl^-或者ClO₃^-和Cl^-，則當其中一種具有酸性時，二者混合，可能發(fā)生反應而產生氯氣．
（1）寫出ClO₃^-和Cl^-發(fā)生反應的離子方程式并表示電子轉移方向和數(shù)目．
（2）工業(yè)氯氣泄漏后，可向空氣中噴灑氨水，生成大量白煙及空氣中含量最多的氣體．試寫出該過程的化學反應方程式：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂．
（3）已知：Na₂Cr₂O₇+14HCl（濃）=2CrCl₃+2NaCl+3Cl₂↑+7H₂O，該反應過程中每生成標況下3.36L Cl₂，轉移的電子數(shù)是0.3N_A； 被還原掉的物質的物質的量是：0.05mol
（4）若將0.2mol鈉、鎂、鋁分別投入到到100mL 1mol/L的鹽酸中，在標準狀況下，產生氫氣體積比是Na＞Mg=Al．

Answer 1

分析 （1）酸溶液中ClO₃^-和Cl^-發(fā)生反應生成氯氣和水，氯元素化合價+5價變化為0價，-1價變化為0價；
（2）氨氣和氯氣反應生成氮氣和氯化銨；
（3）該反應在Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價，部分Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，化合價升高的元素為氧化、化合價降低的元素被還原，得電子化合價降低的反應物是氧化劑，氧化劑對應的產物是還原產物關系式計算；
（4）根據(jù)反應化學方程式有①2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑，②Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，③2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，根據(jù)三種金屬的化合價可得與鹽酸反應的關系式分別為：Na～$\frac{1}{2}$H₂，Mg～H₂，Al～$\frac{3}{2}$H₂，根據(jù)反應的方程式計算三者的大小．

解答 解：（1）酸溶液中ClO₃^-和Cl^-發(fā)生反應生成氯氣和水，氯元素化合價+5價變化為0價，-1價變化為0價，反應的離子方程式為：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺=3Cl₂↑+3H₂O，表示電子轉移方向和數(shù)目的離子方程式為：，
故答案為：；
（2）工業(yè)氯氣泄漏后，可向空氣中噴灑氨水，生成大量白煙及空氣中含量最多的氣體，說明氨氣和氯氣反應生成氮氣和氯化銨，反應的化學方程式為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，
故答案為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；
（3）該反應在Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價，部分Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，所以Cl元素被氧化、Cr元素被還原，K₂Cr₂O₇作氧化劑、CrCl₃為還原產物，標況下3.36L 氯氣的物質的量是0.15mol，其轉移電子數(shù)=0.15mol×2×N_A/mol=0.3N_A，被還原掉的物質的物質的量是$\frac{1}{20}$=0.05mol，故答案為：0.3N_A；0.05mol；
（4）由于Na與水反應生成氫氣，故無論HCl是否足量，Na都完全反應生成氫氣，根據(jù)2Na～H₂↑可知，Na生成氫氣氣體物質的量為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol；
HCl的物質的量為0.1L×1mol/L=0.1mol，由Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，可知HCl不足量，根據(jù)HCl可知二者生成氫氣體積相等，根據(jù)H原子守恒，而生成氫氣物質的量為$\frac{0.1}{2}$=0.05mol，
故標準狀況下產生氫氣的體積大小順序是：Na＞Mg=Al，
故答案為：Na＞Mg=Al．

點評 本題主要考查化學方程式計算，涉及過量計算，難度不大，注意Na能與水反應生成氫氣．