Question

7．已知：将Cl₂通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO₃，且$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$的值与温度高低有关．当n（KOH）=a mol时，
（1）标准状况下，参加反应的氯气的体积等于11.2a L
（2）若某温度下，反应后$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$=11，则溶液中$\frac{c（Cl{O}^{-}）}{c（Cl{O}_{3}^{-}）}$=$\frac{1}{2}$，此时反应总离子方程式为7Cl₂+14OH^-=11Cl^-+ClO^-+2ClO₃^-+7H₂O．
（3）改变温度，产物中KClO₃的最大理论产量为$\frac{1}{6}$amol．

Answer 1

分析 （1）由Cl原子守恒可知，2n（Cl₂）=n（KCl）+n（KClO）+n（KClO₃）=n（K），据此计算；
（2）令n（ClO^-）=1mol，则n（Cl^-）=11mol，根据电子转移守恒计算n（ClO₃^-），再由原子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式；
（3）氧化产物只有KClO₃时，其物质的量最大，由钾离子守恒：n（KCl）+n（KClO₃）=n（KOH），结合电子转移守恒计算．

解答 解：（1）由Cl原子守恒可知，2n（Cl₂）=n（KCl）+n（KClO）+n（KClO₃），由钾离子守恒可知n（KCl）+n（KClO）+n（KClO₃）=n（KOH），故参加反应的氯气的物质的量=$\frac{1}{2}$n（KOH）=$\frac{1}{2}$amol，则氯气的体积为V=nVm=11.2aL；
故答案为：11.2a；
（2）令n（ClO^-）=1mol，反应后C（Cl^-）：C（ClO^-）=11，则n（Cl^-）=11mol，电子转移守恒，5×n（ClO₃^-）+1×n（ClO^-）=1×n（Cl^-），即5×n（ClO₃^-）+1×1mol=1×11mol，解得n（ClO₃^-）=2mol，故溶液中$\frac{c（Cl{O}^{-}）}{c（Cl{O}_{3}^{-}）}$=$\frac{1}{2}$，则由原子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式为：7Cl₂+14OH^-=11Cl^-+ClO^-+2ClO₃^-+7H₂O；
故答案为：$\frac{1}{2}$；7Cl₂+14OH^-=11Cl^-+ClO^-+2ClO₃^-+7H₂O；
（3）氧化产物只有KClO₃时，其物质的量最大，根据电子转移守恒n（KCl）=5（KClO₃），由钾离子守恒：n（KCl）+n（KClO₃）=n（KOH），故n_最大（KClO₃）=$\frac{1}{6}$n（KOH）=$\frac{1}{6}$a mol；
故答案为：$\frac{1}{6}$a．

点评 本题考查氧化还原反应计算，难度中等，注意电子转移守恒及极限法的应用，侧重考查学生分析的分析能力和计算能力．