Question

14．已知：將Cl₂通入適量KOH溶液，產物中可能有KCl、KClO、KClO₃，且產物的成分與溫度高低有關．當n（KOH）=amol時，下列有關說法錯誤的是（　　）

• A． 某溫度下，反應后c（Cl^-）：c（ClO^-）=6，則溶液中c（ClO^-）：c（ClO₃^-）=1
• B． 參加反應的氯氣的物質的量等于0.5amol
• C． 改變溫度，反應中轉移電子的物質的量n的范圍：$\frac{1}{2}$amol＜n＜$\frac{5}{6}$amol
• D． 改變溫度，產物中KClO₃的最大理論產量為$\frac{1}{6}$amol

Answer 1

分析 A．設n（ClO^-）=1mol，反應后c（Cl^-）：c（ClO^-）=6，則n（Cl^-）=6mol，根據電子轉移守恒計算n（ClO₃^-），據此計算判斷；
B．由Cl原子守恒可知，2n（Cl₂）=n（KCl）+n（KClO）+n（KClO₃），由鉀離子守恒可知n（KCl）+n（KClO）+n（KClO₃）=n（KOH）；
C．氧化產物只有KClO₃時，轉移電子最多，氧化產物只有KClO時，轉移電子最少，根據電子轉移守恒及鉀離子守恒計算；
D．氧化產物只有KClO₃時，其物質的量最大，結合C中計算判斷．

解答 解：A．設n（ClO^-）=1mol，反應后c（Cl^-）：c（ClO^-）=6，則n（Cl^-）=6mol，電子轉移守恒，5×n（ClO₃^-）+1×n（ClO^-）=1×n（Cl^-），即：5×n（ClO₃^-）+1×1mol=1×6mol，解得：n（ClO₃^-）=1mol，故溶溶液中c（ClO^-）：c（ClO₃^-）=1：1，故A正確；
B．由Cl原子守恒可知，2n（Cl₂）=n（KCl）+n（KClO）+n（KClO₃），由鉀離子守恒可知n（KCl）+n（KClO）+n（KClO₃）=n（KOH）=amol，故參加反應的氯氣的物質的量為：n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$n（KOH）=0.5a mol，故B正確；
C．氧化產物只有KClO₃時，轉移電子最多，根據電子轉移守恒n（KCl）=5（KClO₃），由鉀離子守恒：n（KCl）+n（KClO₃）=n（KOH），故n（KClO₃）=$\frac{1}{6}$n（KOH）=$\frac{1}{6}$a mol，轉移電子最大物質的量為：$\frac{1}{6}$a mol×5=$\frac{5}{6}$a mol，氧化產物只有KClO時，轉移電子最少，根據電子轉移守恒n（KCl）=n（KClO），根據鉀離子守恒：n（KCl）+n（KClO）=n（KOH），故：n（KClO）=$\frac{1}{2}$n（KOH）=$\frac{1}{2}$a mol，轉移電子最小物質的量=$\frac{1}{2}$a mol×1=$\frac{1}{2}$a mol，則反應中轉移電子的物質的量n的范圍為：$\frac{1}{2}$a mol≤n≤$\frac{5}{6}$a mol，故C錯誤；
D．氧化產物只有KClO₃時，其物質的量最大，由C中計算可知：n_最大（KClO₃）=$\frac{1}{6}$n（KOH）=$\frac{1}{6}$a mol，故D正確；
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應計算，題目難度中等，注意電子轉移守恒及極限法的應用，試題培養了學生的分析、理解能力及化學計算能力．