Question

已知Ca（OH）₂與Cl₂反應的氧化產(chǎn)物與溫度有關(guān)，在一定量的石灰乳中通入足量的氯氣，二者恰好完全反應．生成Cl^-、ClO^-、ClO₃^-三種含氯元素的離子，其中ClO^-、ClO₃^-兩種離子的物質(zhì)的量（n）與反應時間（t）的曲線如圖所示．
（1）t₁時，開始有ClO₃^-生成的原因是

 

．
（2）t₂時，Ca（OH）₂與Cl₂發(fā)生反應的總的化學方程式為

 

．
（3）該石灰乳中含有Ca（OH）₂的物質(zhì)的量是

 

mol．
（4）若反應物的量不變，在某溫度下恰好完全反應時，氧化產(chǎn)物比值為

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

=a，則n（Cl^-）=

 

mol（用含a的代數(shù)式來表示）．

Answer 1

考點：離子方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）由圖可知，t₁前發(fā)生Cl₂+Ca（OH）₂=Ca²⁺+Cl^-+ClO^-+H₂O，該反應為放熱反應，溫度升高，t₁時開始反應生成Ca（ClO₃）₂；
（2）由圖可知，t₂時n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，氯氣與氫氧化鈣反應生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1；
（3）由圖可知，t₂時氫氧化鈣與氯氣恰好反應，n（C1O^-）=2mol，故n[Ca（ClO）₂]=1mol，n（C1O₃^-）=1mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol，根據(jù)（2）中方程式計算；
（4）某溫度下恰好完全反應時，氧化產(chǎn)物比值為

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

=a，參加反應的氯氣n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=5mol，根據(jù)氯元素守恒可知，n（ClO^-）+n（ClO₃^-）+n（Cl^-）=2n（Cl₂）=10mol，若n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=a，則an（ClO₃^-）+n（ClO₃^-）=10-n（Cl^-），根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），聯(lián)立方程計算．

解答： 解：（1）由圖可知，t₁前發(fā)生Cl₂+Ca（OH）₂=Ca²⁺+Cl^-+ClO^-+H₂O，該反應為放熱反應，溫度升高，t₁時開始反應生成Ca（ClO₃）₂，即反應放熱使溫度升高，在較高溫度下可生成ClO₃^-，故答案為：反應放熱使溫度升高，在較高溫度下可生成ClO₃^-；
（2）由圖可知，t₂時n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，氯氣與氫氧化鈣反應生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1，反應方程式為10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O，
故答案為：10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O；
（3）由圖可知，t₂時氫氧化鈣與氯氣恰好反應，n（ClO^-）=2mol，故n[Ca（ClO）₂]=1mol，n（ClO₃^-）=1mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol，根據(jù)方程式10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O可知，n[Ca（OH）₂]=10n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol×10=5mol，
故答案為：5；
（4）某溫度下恰好完全反應時，氧化產(chǎn)物比值為

n(ClO-)

n(Cl O - 3 )

=a，參加反應的氯氣n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=5mol，根據(jù)氯元素守恒可知，n（ClO^-）+n（ClO₃^-）+n（Cl^-）=2n（Cl₂）=10mol，若n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=a，則an（ClO₃^-）+n（ClO₃^-）=10-n（Cl^-），根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），聯(lián)立方程解得，n（Cl^-）=

5a+25

a+3

，
故答案為：

5a+25

a+3

．

點評：本題考查氯氣性質(zhì)、圖象分析、離子方程式與化學方程式的書寫和計算，側(cè)重閱讀獲得信息的能力及計算能力的考查，題目難度較大，讀懂圖象與信息判斷發(fā)生的反應是解題的關(guān)鍵．