Question

(13分) Ⅰ（8分）：已知Ca(OH)2與Cl2反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與溫度有關(guān)，在一定量的石灰乳中通入足量的氯氣，二者恰好完全反應(yīng)。生成Cl-、ClO-、ClO3-三種含氯元素的離子，其中ClO-、ClO3-兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的曲線如圖所示。

（1）t1時(shí)，開始有ClO3-生成的原因是_________________。

（2）t2時(shí)，Ca(OH)2與Cl2發(fā)生反應(yīng)的總的化學(xué)方程式為 ___________________________。

（3）該石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量是_________mol。

（4）若反應(yīng)物的量不變，在某溫度下恰好完全反應(yīng)時(shí)，氧化產(chǎn)物比值為，則n(Cl-)=____mol（用含a的代數(shù)式來表示）。

Ⅱ（5分）下圖中，是電解NO制備 NH4NO3，其工作原理如圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3。

（1）陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。

（2）需補(bǔ)充物質(zhì)A，A是_____________，說明理由：________________。

Answer 1

Ⅰ、(8分)（1）．反應(yīng)放熱使溫度升高，在較高溫度下可生成ClO3-（2分）

（2）10Cl2 +10Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+2Ca(ClO)2+7CaCl2+10H2O（2分）

（3）5（1分） （4）．(5a+25)/(a+3) （3分）

Ⅱ（5分）（1）NO—3e- + 2H2O == NO3-+4H+ （2分）

（2）NH3（1分）；根據(jù)8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3，電解產(chǎn)生的HNO3多。（2分）

【解析】

試題分析：I、（1）氯氣與氫氧化鈣在較高溫度時(shí)生成氯酸根離子，t1時(shí)，開始有ClO3-生成，說明該反應(yīng)放熱，使溫度升高，在較高溫度下可生成ClO3-；

（2）t2時(shí)，Ca(OH)2與Cl2發(fā)生反應(yīng)生成次氯酸根離子與氯酸根離子的物質(zhì)的量分別是2mol、1mol，根據(jù)得失電子守恒，則Cl元素被還原為氯離子的物質(zhì)的量是2mol+5mol=7mol，則方程式中次氯酸鈣、氯酸鈣、氯化鈣的系數(shù)之比是2:1：7，同時(shí)產(chǎn)物中有水生成，配平該反應(yīng)方程式，所以t2時(shí)，Ca(OH)2與Cl2發(fā)生反應(yīng)的總的化學(xué)方程式為10Cl2 +10Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+2Ca(ClO)2+7CaCl2+10H2O；

（3）根據(jù)圖像判斷，生成次氯酸根離子的物質(zhì)的量是2mol，利用化學(xué)方程式中次氯酸鈣與氫氧化鈣的系數(shù)比可知，消耗的氫氧化鈣的物質(zhì)的量是5mol；

（4）設(shè)次氯酸根離子是amol，氯酸根離子是1mol，則Cl元素失去電子的總物質(zhì)的量是amol+5mol=(a+5)mol，根據(jù)得失電子守恒，則Cl元素得到電子生成氯離子的物質(zhì)的量是（a+5）mol。根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知氯氣的總物質(zhì)的量是5mol，則Cl原子的物質(zhì)的量是10mol，則氯離子在Cl元素中的百分比是（a+5）/(a+1+a+5)=（a+5）/(2a+6)，所以n(Cl-)=10mol×a+5）/(2a+6)= (5a+25)/(a+3)mol；

II、（1）電解NO制備 NH4NO3，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)裝置圖可知NO在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子生成硝酸根離子，所以電極反應(yīng)式是NO—3e- + 2H2O == NO3-+4H+；

（2）陰極NO被還原為銨根離子，電極反應(yīng)式為NO+5e- + 6H+ =NH4++ H2O，根據(jù)得失電子守恒可知，陽極產(chǎn)生的硝酸根離子的物質(zhì)的量大于陰極產(chǎn)生的銨根離子的物質(zhì)的量，電解產(chǎn)生的HNO3多�？偡磻�(yīng)為8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，所以應(yīng)補(bǔ)充NH3。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)的分析與計(jì)算，對圖像的分析，電解原理的應(yīng)用