Question

14．“禁止化學(xué)武器組織”獲得2013年諾貝爾和平獎(jiǎng)．Cl₂是最早作為化學(xué)武器在戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的有毒氣體，但Cl₂及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛的用途，請(qǐng)回答下列與氯有關(guān)的問題：
（1）請(qǐng)畫出氯離子結(jié)構(gòu)示意圖：．
（2）漂白粉是災(zāi)后飲用水常用消毒劑，寫出工業(yè)上制漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
（3）FeCl₃可用作凈水劑．室溫時(shí)在FeCl₃溶液中逐滴加入NaOH溶液，當(dāng)pH=3時(shí)就開始產(chǎn)生沉淀，則原FeCl₃溶液中c（Fe³⁺）大于4.0×10^-6mol/L（已知：Ksp[Fe（OH）₃=4.0×10^-39]）
（4）“84”消毒液的有效成分為NaClO，1mol Cl₂與含2mol NaOH溶液反應(yīng)后，離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（5）ClO₂是高效水處理劑，用NaClO₂與NCl₃反應(yīng)可以制得ClO₂．已知在NCl₃分子中成鍵原子共用電子對(duì)偏向于N原子，有關(guān)反應(yīng)式為：
NaClO₂+NCl₃+H₂O→ClO₂↑+NH₃↑+NaCl+____（未配平）．
①該反應(yīng)中未知的生成物是NaOH（填化學(xué)式）．
②該反應(yīng)中被氧化的原子與被還原的原子的物質(zhì)的量之比為6：1．

Answer 1

分析 （1）氯離子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為8；
（2）工業(yè)用氯氣和石灰乳反應(yīng)制備漂白粉；
（3）根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃=c³（OH^-）×c（Fe³⁺）計(jì)算；
（4）氯氣與NaOH恰好反應(yīng)生成NaCl和NaClO，其中NaClO為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性；
（5）①已知在NCl₃分子中成鍵原子共用電子對(duì)偏向N原子，則NCl₃分子中N為-3價(jià)，Cl為+1價(jià)，根據(jù)得失電子守恒配平已知反應(yīng)物和生成物的計(jì)量數(shù)，再根據(jù)原子守恒寫出未知的生成物；
②反應(yīng)物NaClO₂中Cl元素的化合價(jià)升高，NCl₃中Cl的化合價(jià)降低，根據(jù)方程式計(jì)算．

解答 解：（1）氯離子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為8，離子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）工業(yè)用氯氣和石灰乳反應(yīng)制備漂白粉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）pH=3，則c（OH^-）=1×10^-11mol/L，Ksp[Fe（OH）₃=c³（OH^-）×c（Fe³⁺），則c（Fe³⁺）=$\frac{4.0×1{0}^{-39}}{（1×1{0}^{-11}）^{3}}$mol/L=4.0×10^-6mol/L，
故答案為：4.0×10^-6；
（4）1mol Cl₂與含2mol NaOH溶液恰好反應(yīng)生成NaCl和NaClO，其中NaClO為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，溶液中存在c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）①已知在NCl₃分子中成鍵原子共用電子對(duì)偏向N原子，則NCl₃分子中N為-3價(jià)，Cl為+1價(jià)，
根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平方程式為：6NaClO₂+NCl₃+3H₂O=6ClO₂↑+NH₃↑+3NaCl+3NaOH；
故答案為：NaOH；
②由方程式6NaClO₂+NCl₃+3H₂O=6ClO₂↑+NH₃↑+3NaCl+3NaOH可知，反應(yīng)物NaClO₂中Cl元素的化合價(jià)升高被氧化，NCl₃中Cl的化合價(jià)降低被還原，被氧化的元素與被還原的元素的物質(zhì)的量之比為6：1；
故答案為：6：1．

點(diǎn)評(píng) 本題以含氯化合物為載體綜合考查氧化還原反應(yīng)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握氧化還原反應(yīng)的特征，從元素化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)相關(guān)概念和物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合反應(yīng)的方程式計(jì)算，難度不大．