Question

9．為減小環(huán)境污染，節(jié)能減排是企業(yè)義不容辭的責任．
（1）SO₂和Cl₂是常見的污染物，S在元素周期表中的位置為第三周期第ⅥA族，Cl₂的電子式為，比較S^2-與Cl^-的半徑大小：r（S^2-）＞（填“＞”或“＜”）r（Cl^-）．
（2）有效“減碳”的手段之一是節(jié)能，下列制氫方法中最節(jié)能的是C（填字母）
A．電解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
B．高溫使水分解制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
C．太陽光催化分解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;\;\;TiO_{2}\;\;\;}}{太陽光}$2H₂↑+O₂↑
D．天然氣制氫：CH₄+H₂O$\stackrel{高溫}{?}$CO+3H₂
（3）在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物（CO_xNO）進行相互反應，生產(chǎn)無毒害物質(zhì)，減少汽車尾氣污染，已知：
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
寫出尾氣轉(zhuǎn)化反應的熱化學方式：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5KJ•mol^-1_“
（4）“氯氧化法”是指在堿性條件下用Cl₂將廢水中的NaCN氧化成無毒的物質(zhì)．NaCN被氧化后的產(chǎn)物之一為NaHCO₃，寫出該反應的離子方程式：5Cl₂+2CN^-+10OH^-=2HCO₃^-+N₂+10Cl^-+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）S是16號元素，三個電子層，最外層是6個電子，所以在元素周期表中的位置為第三周期，第ⅥA，氯原子最外層7個電子，與另一個氯形成一個共用電子對達8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Cl₂的電子式為：；電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越多半徑越大；
（2）從充分利用太陽能的角度分析；
（3）由①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol；②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1，根據(jù)蓋斯定律2②-①來計算化學反應的焓變，從而書寫熱化學方程式；
（4）由NaCN被氧化后的產(chǎn)物之一為NaHCO₃，碳的化合價高，說明NaCN是還原劑，氯氣是氧化劑，根據(jù)得失電子守恒，配平化學方程式．

解答 解：（1）S是16號元素，三個電子層，最外層是6個電子，所以在元素周期表中的位置為第三周期，第ⅥA，氯原子最外層7個電子，與另一個氯形成一個共用電子對達8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Cl₂的電子式為：；電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越多半徑越大，氯的核電荷數(shù)大于硫，所以硫離子的半徑大于氯離子，故答案為：第三周期第ⅥA族；；＞；
（2）電解水、高溫以及天然氣的使用都會消耗能源，不符合低碳要求，使用太陽能可減小低碳，故答案為：C；
（3）由①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol；②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1，根據(jù)蓋斯定律2②-①得2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5KJ•mol^-1，故答案為：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5KJ•mol^-1；
（4）由NaCN被氧化后的產(chǎn)物之一為NaHCO₃，碳的化合價高，說明NaCN是還原劑，氯氣是氧化劑，根據(jù)得失電子守恒，所以反應方程式：5Cl₂+2CN^-+10OH^-=2HCO₃^-+N₂+10Cl^-+4H₂O，故答案為：5Cl₂+2CN^-+10OH^-=2HCO₃^-+N₂+10Cl^-+4H₂O．

點評 本題考查使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)、用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算，掌握氧化還原的實質(zhì)是解題的關(guān)鍵．