Question

【題目】某溫度下，將氯氣通入氫氧化鈉溶液中，反應如下（未配平）：NaOH+Cl2→NaClO+NaClO3+NaCl+H2O，經(jīng)測定反應后c(ClO-)和c(ClO3-)之比為1:3，則反應中被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為__________。足量氯氣與鐵反應生成氯化鐵，足量碘與鐵反應生成碘化亞鐵。請運用原子結構和周期律簡要說明導致產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)不同的原因______________________________。

Answer 1

【答案】4:1 氯和碘處于同一主族，原子的最外層都有7個電子，由于碘原子電子層數(shù)比氯多，原子核對最外層電子吸引力弱，所以碘原子得電子能力弱，單質氧化性比氯弱，無法將鐵元素氧化到+3價

【解析】

Cl2生成ClO與ClO3是被氧化的過程，化合價分別由0價升高為+1價和+5價，ClO與ClO3的物質的量濃度之比為1:3，則可設ClO為1mol，ClO3為3mol，被氧化的Cl共為4mol，失去電子的總物質的量為1mol×(1-0)+3mol×(5-0)=16mol，氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等，Cl2生成NaCl是被還原的過程，化合價由0價降低為-1價，得到電子的物質的量也應為16mol，被還原的Cl的物質的量為16mol，所以被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為16mol:4mol=4:1；因為氯和碘處于同一主族，原子的最外層都有7個電子，由于碘原子電子層數(shù)比氯多，原子核對最外層電子吸引力弱，所以碘原子得電子能力弱，單質氧化性比氯弱，無法將鐵元素氧化到+3價，所以足量氯氣與鐵反應生成氯化鐵，足量碘與鐵反應生成碘化亞鐵。