Question

1．NaCl是一種基礎(chǔ)化工原料，通過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種運動狀態(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)”）．常用濃氨水來檢查輸氯管道是否泄漏，泄漏處會觀察到大量的白煙（NH₄Cl），還生成一種無色無味的單質(zhì)氣體，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（4）氯氣可用來標定碘水中碘單質(zhì)的含量：5Cl₂+I₂+6H₂O→10HCl+2HIO₃．測定時可用氣體流量計準確控制氯氣的體積，以淀粉做指示劑來指示反應(yīng)終點，反應(yīng)終點時的現(xiàn)象是溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色．
用氯氣標定一定體積碘水中碘單質(zhì)的濃度，進行三次平行實驗，數(shù)據(jù)記錄見表：

碘水的體積（mL）	標況下氯氣的體積（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，假定碘水的實際濃度為1.02×10^-3 mol/L，則實驗的相對誤差為-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；核外每一個電子的運動狀態(tài)都不同；
（3）氣態(tài)壓縮成為液態(tài)屬于物理變化，濃氨水來檢查輸氯管道是否泄漏，氯氣與氨氣反應(yīng)生成NH₄Cl和氮氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，Cl元素化合價由0→-1價，N元素化合價由-3價→0價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6e^-；
（4）碘溶液中有淀粉，所以溶液呈藍色，用氯氣標定碘水中碘單質(zhì)的含量達到滴定終點時溶液的藍色會褪去，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)計算出碘水中碘單質(zhì)的濃度，（測定值-理論值）÷理論值×100%計算相對誤差．

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；核外每一個電子的運動狀態(tài)都不同，故氯離子核外有18種運動狀態(tài)不同的電子，
故答案為：3S²3P⁵；18；
（3）因為氣態(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和氮氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，Cl元素化合價由0→-1價，N元素化合價由-3價→0價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6e^-，用雙線橋標出電子轉(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，所以溶液呈藍色，所以用氯氣標定碘水中碘單質(zhì)的含量，判斷達到滴定終點的現(xiàn)象是溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色，
取第一、二次和第三次的平均值，消耗標況下氯氣的體積56mL，根據(jù)5Cl₂+I₂+6H₂O→10HCl+2HIO₃，則：
5Cl₂～I₂
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，假定碘水的實際濃度為1.02×10^-3 mol/L，則實驗的相對誤差為$\frac{1.0×10{\;}^{-3}-1.02×10{\;}^{-3}}{1.02×10{\;}^{-3}}$×100%=-1.96%；
故答案為：溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色；1×10^-3；-1.96%．

點評 本題考查了電解方程式的書寫、核外電子排布及其運動、氧化還原反應(yīng)方程式的配平及有關(guān)滴定計算，難度中等，是對知識的綜合運用和能力的考查．