Question

自来水用氯气消毒过程常发生化学反应，其反应的微观过程可用下图表示：

（1）写出该反应的化学方程式______．
（2）写出（1）中生成物D与NaOH溶液反应的化学方程式______．
（3）D中氯元素的化合价为______．
（4）分析上述微观过程模拟图，你能总结出的一条结论是____________．

Answer 1

解：（1）A物质的分子由2个H原子和1个O原子构成的H₂O分子，B物质的分子由2个Cl原子构成的Cl₂分子；C物质由2个H原子和1个Cl原子构成的HCl分子；D物质的分子由1个H原子、1个Cl原子和1个O原子构成的HClO分子；E物质的分子由2个O原子构成的O₂分子；反应的化学方程式为H₂O+Cl₂═HCl+HClO，2HClO═2HCl+O₂↑；
（2）D物质的化学式HClO，该物质由氯元素与次氯酸根组成的酸类物质，能与氢氧化钠这种碱发生酸碱中和反应，反应生成盐NaClO和水H₂O，反应的化学方程式可表示为HClO+NaOH═NaClO+H₂O；
（3）设化合物HClO中Cl元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价代数和为0，有（+1）+x+（-2）=0，解得x=+1；
（4）反应前1个H₂O分子和1个Cl₂分子中含H、O、Cl三种原子，原子的个数分别为2、1、2；反应后生成的1个HCl分子和1个HClO分子中含H、O、Cl三种原子，原子的个数分别为2、1、2；由此可知，化学变化前后元素的种类不变，原子的种类和数目不变，化学变化中分子可以分成原子等；
故答案为：
（1）H₂O+Cl₂═HCl+HClO，2HClO═2HCl+O₂↑；
（2）HClO+NaOH═NaClO+H₂O；
（3）+1；
（4）化学反应前后元素的种类不变（或化学反应前后原子的种类和数目不变或在化学反应中分子可以分成原子）．
分析：（1）根据反应微观图中反应物、生成物的分子构成示意图，判断分子构成写出各物质的化学方程式，完成反应化学方程式的书写；
（2）由物质D的化学式，根据物质D的组成判断该物质为酸类物质，利用酸与碱氢氧化钠能发生中和反应的规律，完成两物质反应的化学方程式；
（3）根据化合物中各元素化合价代数和为0，利用D物质的化学式计算其中Cl元素的化合价；
（4）对比微观过程前后粒子，从粒子变化的角度总结出变化前后粒子变化的特点；或从宏观角度，总结元素的变化情况；或从粒子构成等角度对图中粒子构成进行总结．
点评：本题着重考查由物质分子构成微观图判断分子构成，并利用分子构成写出物质的化学式．