Question

1．NaCl是一種基礎(chǔ)化工原料，通過(guò)電解飽和食鹽水可以制得NaOH、H₂、Cl₂．完成下列填空：
（1）寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）氯原子的最外層電子排布式為3S²3P⁵，氯離子核外有18種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子．
（3）氯氣壓縮成為液氯屬于物理變化（選填“物理”“化學(xué)”）．常用濃氨水來(lái)檢查輸氯管道是否泄漏，泄漏處會(huì)觀察到大量的白煙（NH₄Cl），還生成一種無(wú)色無(wú)味的單質(zhì)氣體，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（4）氯氣可用來(lái)標(biāo)定碘水中碘單質(zhì)的含量：5Cl₂+I₂+6H₂O→10HCl+2HIO₃．測(cè)定時(shí)可用氣體流量計(jì)準(zhǔn)確控制氯氣的體積，以淀粉做指示劑來(lái)指示反應(yīng)終點(diǎn)，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色，且在半分鐘內(nèi)不變色．
用氯氣標(biāo)定一定體積碘水中碘單質(zhì)的濃度，進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄見表：

碘水的體積（mL）	標(biāo)況下氯氣的體積（mL）
500	56
500	55
500	57

則上述碘水中碘單質(zhì)的濃度為1×10^-3mol/L，假定碘水的實(shí)際濃度為1.02×10^-3 mol/L，則實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差為-1.96%（保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水生成氫氧化納、氫氣和氯氣；
（2）氯原子核外電子數(shù)為17，根據(jù)能量最低原理書寫最外層電子排布式；核外每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不同；
（3）氣態(tài)壓縮成為液態(tài)屬于物理變化，濃氨水來(lái)檢查輸氯管道是否泄漏，氯氣與氨氣反應(yīng)生成NH₄Cl和氮?dú)�，化學(xué)反應(yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，Cl元素化合價(jià)由0→-1價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)→0價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6e^-；
（4）碘溶液中有淀粉，所以溶液呈藍(lán)色，用氯氣標(biāo)定碘水中碘單質(zhì)的含量達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的藍(lán)色會(huì)褪去，據(jù)此判斷；根據(jù)反應(yīng)找出反應(yīng)關(guān)系式，然后根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算出碘水中碘單質(zhì)的濃度，（測(cè)定值-理論值）÷理論值×100%計(jì)算相對(duì)誤差．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水生成氫氧化納、氫氣和氯氣，方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）氯原子核外電子數(shù)為17，基態(tài)原子核外電子排布為1S¹2S²2P⁶3S²3P⁵，故最外層電子排布式為3S²3P⁵；核外每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不同，故氯離子核外有18種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，
故答案為：3S²3P⁵；18；
（3）因?yàn)闅鈶B(tài)壓縮成為液態(tài)屬于物理變化，所以氯氣壓縮成為液氯屬于物理變化；氯氣與氨氣反應(yīng)生成NH₄Cl和氮?dú)猓�化學(xué)反應(yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，Cl元素化合價(jià)由0→-1價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)→0價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6e^-，用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可為，
故答案為：物理；；
（4）碘溶液中有淀粉，所以溶液呈藍(lán)色，所以用氯氣標(biāo)定碘水中碘單質(zhì)的含量，判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色，且在半分鐘內(nèi)不變色，
取第一、二次和第三次的平均值，消耗標(biāo)況下氯氣的體積56mL，根據(jù)5Cl₂+I₂+6H₂O→10HCl+2HIO₃，則：
5Cl₂～I(xiàn)₂
5        1
$\frac{56×10{\;}^{-3}}{22.4}$mol    xmol
所以x=$\frac{2.5×10{\;}^{-3}mol}{5}$=5×10^-4mol；
故碘水中碘單質(zhì)的濃度為$\frac{5×10{\;}^{-4}mol}{0.5L}$=1×10^-3 mol/L，假定碘水的實(shí)際濃度為1.02×10^-3 mol/L，則實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差為$\frac{1.0×10{\;}^{-3}-1.02×10{\;}^{-3}}{1.02×10{\;}^{-3}}$×100%=-1.96%；
故答案為：溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色，且在半分鐘內(nèi)不變色；1×10^-3；-1.96%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解方程式的書寫、核外電子排布及其運(yùn)動(dòng)、氧化還原反應(yīng)方程式的配平及有關(guān)滴定計(jì)算，難度中等，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用和能力的考查．