Question

3．將一定量的氯氣通入50mL 10.00mol/L的氫氧化鈉濃溶液中，加熱少許時(shí)間后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO₃共存體系．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 與NaOH反應(yīng)的氯氣一定為0.5 mol
• B． 反應(yīng)后的溶液中n（Na⁺）﹕n（Cl^-）可能為9﹕5
• C． 若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為n mol，則0.20＜n＜0.30
• D． n（NaCl）：n（NaClO）：n（NaClO₃）可能為11﹕2﹕1

Answer 1

分析 A、由于反應(yīng)后體系中沒(méi)有NaOH，故氫氧化鈉反應(yīng)完，根據(jù)鈉元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃），再根據(jù)氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃），據(jù)此計(jì)算；
B、根據(jù)方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產(chǎn)物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大為2：1，當(dāng)氧化產(chǎn)物為NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小為6：5，據(jù)此判斷；
C、利用極限法解答，根據(jù)方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產(chǎn)物只有NaClO，轉(zhuǎn)移電子數(shù)最少，氧化產(chǎn)物只有NaClO₃，轉(zhuǎn)移電子數(shù)最多；
D、令n（NaCl）=11mol，n（NaClO）=2mol，n（NaClO₃）=1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒驗(yàn)證判斷．

解答 解：A、由于反應(yīng)后體系中沒(méi)有NaOH，故氫氧化鈉反應(yīng)完，根據(jù)鈉元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.05L×10mol/L=0.5mol，根據(jù)氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.5mol，故參加反應(yīng)的氯氣n（Cl₂）=0.25mol，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產(chǎn)物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大為2：1，當(dāng)氧化產(chǎn)物為NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小為6：5，故6：5＜n（Na⁺）：n（Cl^-）＜2：1，所以反應(yīng)后的溶液中n（Na⁺）﹕n（Cl^-）可能為9﹕5，故B正確；
C、根據(jù)方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產(chǎn)物只有NaClO，轉(zhuǎn)移電子數(shù)最少，為0.5mol×$\frac{1}{2}$×1=0.25mol，氧化產(chǎn)物只有NaClO₃，轉(zhuǎn)移電子數(shù)最多，為0.5mol×$\frac{5}{6}$×1=0.42mol，即0.25＜n＜0.42，故C錯(cuò)誤；
D、令n（NaCl）=11mol，n（NaClO）=2mol，n（NaClO₃）=1mol，生成NaCl獲得的電子為11mol×1=11mol，生成NaClO、NaClO₃失去的電子為2mol×1+1mol×5=7mol，得失電子不相等，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算、根據(jù)方程式的計(jì)算等，難度較大，注意極限法與守恒法的利用，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．