Question

9．據(jù)報道，在全國各地發(fā)生了多起因潔污劑混合放出氯氣而中毒的事件，各地報刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告．請根據(jù)你的化學(xué)知識試作出推斷：
當事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯元素，若可能存在的離子組合是ClO^-和Cl^-或者ClO₃^-和Cl^-，則當其中一種具有酸性時，二者混合，可能發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生氯氣．
（1）寫出ClO₃^-和Cl^-發(fā)生反應(yīng)的離子方程式并表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目．
（2）工業(yè)氯氣泄漏后，可向空氣中噴灑氨水，生成大量白煙及空氣中含量最多的氣體．試寫出該過程的化學(xué)反應(yīng)方程式：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂．
（3）已知：Na₂Cr₂O₇+14HCl（濃）=2CrCl₃+2NaCl+3Cl₂↑+7H₂O，該反應(yīng)過程中每生成標況下3.36L Cl₂，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是0.3N_A； 被還原掉的物質(zhì)的物質(zhì)的量是：0.05mol
（4）若將0.2mol鈉、鎂、鋁分別投入到到100mL 1mol/L的鹽酸中，在標準狀況下，產(chǎn)生氫氣體積比是Na＞Mg=Al．

Answer 1

分析 （1）酸溶液中ClO₃^-和Cl^-發(fā)生反應(yīng)生成氯氣和水，氯元素化合價+5價變化為0價，-1價變化為0價；
（2）氨氣和氯氣反應(yīng)生成氮氣和氯化銨；
（3）該反應(yīng)在Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價，部分Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，化合價升高的元素為氧化、化合價降低的元素被還原，得電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑，氧化劑對應(yīng)的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物關(guān)系式計算；
（4）根據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式有①2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑，②Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，③2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，根據(jù)三種金屬的化合價可得與鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式分別為：Na～$\frac{1}{2}$H₂，Mg～H₂，Al～$\frac{3}{2}$H₂，根據(jù)反應(yīng)的方程式計算三者的大�。�

解答 解：（1）酸溶液中ClO₃^-和Cl^-發(fā)生反應(yīng)生成氯氣和水，氯元素化合價+5價變化為0價，-1價變化為0價，反應(yīng)的離子方程式為：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺=3Cl₂↑+3H₂O，表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的離子方程式為：，
故答案為：；
（2）工業(yè)氯氣泄漏后，可向空氣中噴灑氨水，生成大量白煙及空氣中含量最多的氣體，說明氨氣和氯氣反應(yīng)生成氮氣和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，
故答案為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；
（3）該反應(yīng)在Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價，部分Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，所以Cl元素被氧化、Cr元素被還原，K₂Cr₂O₇作氧化劑、CrCl₃為還原產(chǎn)物，標況下3.36L 氯氣的物質(zhì)的量是0.15mol，其轉(zhuǎn)移電子數(shù)=0.15mol×2×N_A/mol=0.3N_A，被還原掉的物質(zhì)的物質(zhì)的量是$\frac{1}{20}$=0.05mol，故答案為：0.3N_A；0.05mol；
（4）由于Na與水反應(yīng)生成氫氣，故無論HCl是否足量，Na都完全反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)2Na～H₂↑可知，Na生成氫氣氣體物質(zhì)的量為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol；
HCl的物質(zhì)的量為0.1L×1mol/L=0.1mol，由Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，可知HCl不足量，根據(jù)HCl可知二者生成氫氣體積相等，根據(jù)H原子守恒，而生成氫氣物質(zhì)的量為$\frac{0.1}{2}$=0.05mol，
故標準狀況下產(chǎn)生氫氣的體積大小順序是：Na＞Mg=Al，
故答案為：Na＞Mg=Al．

點評 本題主要考查化學(xué)方程式計算，涉及過量計算，難度不大，注意Na能與水反應(yīng)生成氫氣．