Question

（1）A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)在一定條件下有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，所有反應(yīng)物和生成物均已給出．
①若反應(yīng)①②③均為水溶液中的置換反應(yīng)，A、D、E都為鹵素單質(zhì)，化合物中的陽離了均為Na⁺，則A、D、E的氧化性由弱到強的順序為

 

（寫化學(xué)式）．在一定條件下E和D以物質(zhì)的量比為5：1在硫酸溶液中恰好完全反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的離子方程式：

 

．
②若把B、C、F三種溶液匯集在一起得到1L混合溶液，并物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系給其中加入一定量的E，溶液中鹵素陰離子的物質(zhì)的量與通入E的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的關(guān)系如下表所示（x和y均大于0）．各離子的量與E的體積的關(guān)系

E的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）	2.8L	5.6L	11.2L
n（F的陰離子）/mol	1.25	1.5	2
n（C中的陰離子）/mol	1.5	1.4	y
n（B中的陰離子）/mol	x	0	0

Ⅰ．當(dāng)通入E的體積為2.8L時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
Ⅱ．x=

 

，y=

 

（填具體數(shù)據(jù)）．
Ⅲ．當(dāng)通入E的體積為11.2L時，該溶液中c（Na⁺）=

 

mol?L^-1（通入E后溶液的體積變化忽略不計）．
（2）用H₂O₂可除去工業(yè)尾氣中的Cl₂，相關(guān)反應(yīng)：H₂O₂（l）+Cl₂（g）?2HCl（g）+O₂（g）△H＞0．
①為了提高H₂O₂的除氯效果，采取的措施最好的是

 

（只改變一種條件），其原因是：

 

．
②已知 2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g），△H₁=-196.46kJ?mol^-l
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l），△H₂=-285.84kJ?mol^-l
Cl₂（g）+H₂（g）=2HClO（g），△H₃=-184.6kJ?mol^-l
則H₂O₂（l）與Cl₂（g）反應(yīng)生成HCl（g）和O₂（g）的熱化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素

專題：推斷題,基本概念與基本理論

分析：（1）①若反應(yīng)①②③均為水溶液中的置換反應(yīng)，A、D、E為鹵素單質(zhì)，通常狀況下A為液態(tài)非金屬單質(zhì)，可推知A為Br₂．B的焰色反應(yīng)為黃色，含有Na元素，反應(yīng)①②③均為水溶液中的置換反應(yīng)，結(jié)合框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，E為單質(zhì)，D為單質(zhì)，氧化性應(yīng)有E＞A＞D，故B為NaI、C為NaBr、D為碘、E為氯氣、F為NaCl；在一定條件下E和D以物質(zhì)的量比為5：1在硫酸溶液中恰好完全反應(yīng)，結(jié)合電子守恒分析產(chǎn)物，配平書寫離子方程式；
②Ⅰ、E為Cl₂，F(xiàn)的陰離子為Cl^-，C的陰離子為Br^-，B的陰離子為I^-，當(dāng)通入E的體積為2.8L時，結(jié)合圖標(biāo)數(shù)據(jù)分析，氯氣氧化碘離子為碘單質(zhì)；
Ⅱ、依據(jù)消耗氯氣計算反應(yīng)的溴離子物質(zhì)的量，得到x、y值；
Ⅲ、依據(jù)電荷守恒計算；
（2）①依據(jù)反應(yīng)特征和影響反應(yīng)速率和平衡移動的因素分析判斷；
②由已知熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）①A、D、E為鹵素單質(zhì)，通常狀況下A為液態(tài)非金屬單質(zhì)，可推知A為Br₂．B的焰色反應(yīng)為黃色，含有Na元素，反應(yīng)①②③均為水溶液中的置換反應(yīng)，結(jié)合框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，E為單質(zhì)，D為單質(zhì)，氧化性應(yīng)有E＞A＞D，A、D、E的氧化性由弱到強的順序為I₂＜Br₂＜Cl₂；故B為NaI、C為NaBr、D為碘、E為氯氣、F為NaCl；
在一定條件下E和D以物質(zhì)的量比為5：1在硫酸溶液中恰好完全反應(yīng)，生成寫出該反應(yīng)的離子方程式：5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺，
故答案為：I₂＜Br₂＜Cl₂；5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺；
②Ⅰ、E為Cl₂，F(xiàn)的陰離子為Cl^-，C的陰離子為Br^-，B的陰離子為I^-，n（Cl₂）=

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，通入氯氣，先與I^-反應(yīng)，生成單質(zhì)碘，方程式為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
Ⅱ、由于還原性：I^-＞Br^-，加入氯氣2.8L時溶液中I^-amol，
則說明通入2.8LCl₂只發(fā)生：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，
此時n（Cl₂）=

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，消耗n（I^-）=2×0.125mol=0.25mol，生成n（Cl^-）=2×0.125mol=0.25mol，
此時n（Br^-）=1.5mol，則說明原溶液中n（Br^-）=1.5mol，
根據(jù)表數(shù)據(jù)：2.8L變成5.6L，消耗2.8LCl₂的物質(zhì)的量為

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，
       Cl₂ +2Br^-=Br₂+2Cl^- 
  0.05mol  0.1mol           
      Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^- 
0.075mol 0.15mol
則x=0.15mol，所以原溶液中：
n（I^-）=0.25mol+0.15mol=0.4mol，
n（Cl^-）=1.25mol-0.25mol=1mol，
通入氯氣5.6L到11.2L，通入消耗氯氣5.6L，物質(zhì)的量=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，反應(yīng)為CL₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，反應(yīng)Br^-物質(zhì)的量=0.25mol×2=0.5mol，y=1.4mol-0.5mol=0.9mol；
故答案為：0.15；0.9；
Ⅲ、當(dāng)通入E的體積為11.2L時，溶液中Cl^-物質(zhì)的量為2mol，Br^-為0.9mol，依據(jù)電荷守恒，溶液體積為1L，該溶液中c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（Br^-）=2.9mol/L；
故答案為：2.9；
（2）①H₂O₂（l）+Cl₂（g）?2HCl（g）+O₂（g）△H＞0，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，為了提高H₂O₂的除氯效果，平衡正向進行，采取的措施最好的是適當(dāng)升高溫度，平衡正向進行；
故答案為：適當(dāng)升高溫度；反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫加快反應(yīng)速率，平衡正向進行；
②a、2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g），△H₁=-196.46kJ?mol^-l
b、H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l），△H₂=-285.84kJ?mol^-l
c、Cl₂（g）+H₂（g）=2HClO（g），△H₃=-184.6kJ?mol^-l
依據(jù)蓋斯定律，a×

1

2

-b+c得到H₂O₂（l）與Cl₂（g）反應(yīng)生成HCl（g）和O₂（g）的熱化學(xué)方程式為：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01KJ/mol；
故答案為：H₂O₂（l）+Cl₂（g）=2HCl（g）+O₂（g）△H=+3.01KJ/mol．

點評：本題考查了物質(zhì)推斷方法和物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，主要是氧化還原反應(yīng)定量計算分析判斷產(chǎn)物，熱化學(xué)方程式書寫，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．