Question

氯元素是生产生活中常见的非金属元素。

（1）将Cl₂通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液，写出该反应的离子方程式          ；不直接用Cl₂作漂白剂的原因是             （写出两条）。

（2）使用Cl₂为自来水消毒时，会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl₂为自来水杀菌消毒的是          （填字母序号）。

a.臭氧         b.NH₃        c.明矾         d.ClO₂

（3）生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一，但生物质中氯含量较多，燃烧过程中会形成金属氯化物（如NaCl）和Cl₂等物质，对金属炉壁造成腐蚀。

①NaCl和Cl₂中化学键的类型分别是           和              。

②燃煤过程中生成的SO₂会与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl₂。若生成Cl₂ 22.4 L（标况）时转移电子数为4×6.02×10²³，该反应的化学方程式是                    。

③已知：

2H₂O₂（l） 2H₂O（l）＋O₂（g）    ΔH₁ =－196.46 kJ·mol^-1

H₂（g）＋1/2O₂（g） H₂O（l）      ΔH₂ =－285.84 kJ·mol^-1

Cl₂（g）＋H₂（g） 2HCl（g）     ΔH₃ =－184.60 kJ·mol^-1

在催化剂作用下，用H₂O₂（l）可除去上述燃烧过程中产生的Cl₂。依据上述已知反应，写出该反应的热化学方程式：                                。

Answer

（1）Cl2 + 2OH- ClO- + Cl- + H2O；Cl2的溶解度不大；生成的HClO不稳定，难以保存；使用起来不方便；效果不理想；

（2）ad；

（3）①离子键；共价键（非极性键）

②2NaCl + SO2 + O2Na2SO4 + Cl2

③H2O2（l）＋Cl2（g） 2HCl（g）＋O2（g） ΔH = + 3.01 kJ·mol-1

【解析】

试题分析：（1）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式是 Cl2 + 2OH- ClO- + Cl- + H2O；不用氯气消毒的原因有Cl2的溶解度不大，则产生的次氯酸的浓度更小；同时生成的HClO不稳定，难以保存；使用起来不方便；效果不理想等；

（2）代替氯气作自来水消毒剂的物质具有强氧化性，如臭氧、ClO2，氨气、明矾都不具有强氧化性，不能消毒，答案选ad；

（3）①氯化钠为离子化合物，所以氯化钠中含有离子键；而氯气分子中的2个Cl原子以共用电子对形成氯气分子，所以含有共价键（非极性键）；

②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl2 22.4 L（标况）时转移电子数为4×6.02×1023，转移电子的物质的量是4mol，氯气的物质的量是1mol，则生成1mol氯气只失去2mol电子，S元素的化合价从+4价升高到+6价，应失去2mol电子，则有1mol二氧化硫参加反应，所以氯气与二氧化硫的物质的量之比是1:1，则反应中的氧气作氧化剂，反应的化学方程式是2NaCl + SO2 + O2Na2SO4 + Cl2；

③过氧化氢与氯气反应生成HCl和氧气，根据盖斯定律，则H2O2（l）＋Cl2（g） 2HCl（g）＋O2（g） ΔH = [（－196.46 kJ·mol-1）-2（-285.84 kJ·mol-1）+2（－184.6 kJ·mol-1）]/2=+ 3.01 kJ·mol-1.

考点：考查氯气的化学性质，盖斯定律的应用，氧化还原反应的分析