Question

1．在一定量的石灰乳中通入一定量的氯氣，二者恰好完全反應(yīng)（發(fā)生的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)）．生成物中含有Cl^-、C1O^-、C1O₃^-三種含氯元素的離子，其中C1O^-、C1O₃^-兩種離子的物質(zhì)的量（n）與反應(yīng)時(shí)間（t）的曲線如圖所示．
（1）t₂時(shí)，Ca（OH）₂與Cl₂發(fā)生反應(yīng)的總的化學(xué)方程式為10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O．
（2）該石灰乳中含有Ca（OH）₂的物質(zhì)的量是5 mol．
（3）據(jù)分析，生成Ca（C1O₃）₂的反應(yīng)是由溫度升高引起的，通入氯氣的速度不同，C1O^-和C1O₃^-的比例也不同．
若在原石灰乳中通入氯氣的速度加快，則反應(yīng)后$\frac{n（Cl{O}^{-}）}{n（Cl{O}_{3}^{-}）}$＜2（填“＞”、“＜”或“=”）；若$\frac{n（Cl{O}^{-}）}{n（Cl{O}_{3}^{-}）}$=a，則n（C1^-）=$\frac{5（a+5）}{a+3}$mol（用含a的代數(shù)式來表示）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，t₂時(shí)n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，所以氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1，配平書寫方程式；
（2）由圖可知，t₂時(shí)氫氧化鈣與氯氣恰好反應(yīng)，n（C1O^-）=2mol，故n[Ca（ClO）₂]=1mol，n（C1O₃^-）=1mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol，根據(jù)（1）中方程式計(jì)算；
（3）通入氯氣的速率加快，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量無法很快散失，體系溫度升高，生成的n（ClO₃^-）增多；
由（3）可知，參加反應(yīng)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(jì)算．

解答 解：（1）由圖可知，t₂時(shí)n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，所以n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=2，氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1，反應(yīng)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；
（2）由圖可知，t₂時(shí)氫氧化鈣與氯氣恰好反應(yīng)，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；
（3）通入氯氣的速率加快，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量無法很快散失，體系溫度升高，生成的n（ClO₃^-）增多，所以n（ClO^-）/n（ClO₃^-）＜2；
由（3）可知，參加反應(yīng)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^-）=$\frac{5（a+5）}{a+3}$，
故答案為：＜；$\frac{5（a+5）}{a+3}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)圖象分析與計(jì)算、閱讀獲得信息的能力等，難度較大，讀懂圖象與信息判斷發(fā)生的反應(yīng)是解題的關(guān)鍵．