Question

1．在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生的反应均为放热反应）．生成物中含有Cl^-、C1O^-、C1O₃^-三种含氯元素的离子，其中C1O^-、C1O₃^-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线如图所示．
（1）t₂时，Ca（OH）₂与Cl₂发生反应的总的化学方程式为10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O．
（2）该石灰乳中含有Ca（OH）₂的物质的量是5 mol．
（3）据分析，生成Ca（C1O₃）₂的反应是由温度升高引起的，通入氯气的速度不同，C1O^-和C1O₃^-的比例也不同．
若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应后$\frac{n（Cl{O}^{-}）}{n（Cl{O}_{3}^{-}）}$＜2（填“＞”、“＜”或“=”）；若$\frac{n（Cl{O}^{-}）}{n（Cl{O}_{3}^{-}）}$=a，则n（C1^-）=$\frac{5（a+5）}{a+3}$mol（用含a的代数式来表示）．

Answer 1

分析 （1）由图可知，t₂时n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，所以氯气与氢氧化钙反应生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1，配平书写方程式；
（2）由图可知，t₂时氢氧化钙与氯气恰好反应，n（C1O^-）=2mol，故n[Ca（ClO）₂]=1mol，n（C1O₃^-）=1mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol，根据（1）中方程式计算；
（3）通入氯气的速率加快，反应速率加快，反应放出的热量无法很快散失，体系温度升高，生成的n（ClO₃^-）增多；
由（3）可知，参加反应的氯气n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=5mol，根据氯元素守恒可知，n（ClO^-）+n（ClO₃^-）+n（Cl^-）=2n（Cl₂）=10mol，若n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=a，则an（ClO₃^-）+n（ClO₃^-）=10-n（Cl^-），根据电子转移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），联立方程计算．

解答 解：（1）由图可知，t₂时n（ClO^-）=2mol，n（ClO₃^-）=1mol，所以n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=2，氯气与氢氧化钙反应生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、Ca（ClO₃）₂、H₂O，且n[Ca（ClO）₂]：n[Ca（ClO₃）₂]=2：1，反应方程式为10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O，
故答案为：10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O；
（2）由图可知，t₂时氢氧化钙与氯气恰好反应，n（ClO^-）=2mol，故n[Ca（ClO）₂]=1mol，n（ClO₃^-）=1mol，故n[Ca（ClO₃）₂]=0.5mol，根据方程式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，
故答案为：5；
（3）通入氯气的速率加快，反应速率加快，反应放出的热量无法很快散失，体系温度升高，生成的n（ClO₃^-）增多，所以n（ClO^-）/n（ClO₃^-）＜2；
由（3）可知，参加反应的氯气n（Cl₂）=n[Ca（OH）₂]=5mol，根据氯元素守恒可知，n（ClO^-）+n（ClO₃^-）+n（Cl^-）=2n（Cl₂）=10mol，若n（ClO^-）/n（ClO₃^-）=a，则an（ClO₃^-）+n（ClO₃^-）=10-n（Cl^-），根据电子转移守恒有，an（ClO₃^-）+5n（ClO₃^-）=n（Cl^-），联立方程解得，n（Cl^-）=$\frac{5（a+5）}{a+3}$，
故答案为：＜；$\frac{5（a+5）}{a+3}$．

点评 本题考查化学图象分析与计算、阅读获得信息的能力等，难度较大，读懂图象与信息判断发生的反应是解题的关键．