Question

10．氯的氧化物是氯與氧的二元化合物的總稱，也稱為氧化氯．目前Cl₂O、ClO₂、Cl₂O₇已能制取．有關數據見下表：

化學式	Cl2O	ClO2	Cl2O7
相對分子質量	87	67.5	183
沸點/℃	2	9.7	81

完成下列填空：
（1）Cl₂O是HClO 酸的酸酐，Cl₂O電子式為．
（2）下列能判斷Cl和O兩種元素非金屬性強弱的是ac（選填編號）．
a．氧化氯的分子式                  b．與金屬反應得電子的數目
c．氣態氫化物的穩定性              d．最高價氧化物對應水化物的酸性
（3）根據分子間作用力對沸點影響的變化規律：組成和結構相似的分子，其沸點隨著相對分子質量的增大而升高，但上表中相對分子質量是Cl₂O₇＞Cl₂O＞ClO₂，其沸點的變化不是Cl₂O₇＞Cl₂O＞ClO₂的原因是Cl₂O₇、Cl₂O、ClO₂結構不相似，不符合分子間作用力對沸點影響的變化規律．
（4）ClO₂和堿溶液反應生成亞氯酸鹽（陰離子是ClO₂^-）和氯酸鹽，其離子方程式是2ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O，氧化產物ClO₃^-．（填離子符號）
（5）一定條件下，在水溶液中1mol Cl^-、ClO${\;}_{x}^{-}$（x=1，2，3，4）的能量（kJ）相對大小如圖所示．D是ClO₄^-（填離子符號）．B→A+C的熱化學方程式為3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol（用離子符號表示）．

Answer 1

分析 （1）酸酐與對應酸中Cl元素的化合價相同，Cl₂O的結構為Cl-O-Cl；
（2）利用氫化物的穩定性、得電子能力等判斷非金屬性；
（3）結構相似的分子，相對分子質量越大，沸點越大；
（4）ClO₂和堿溶液反應生成亞氯酸鹽（陰離子是ClO₂^-）和氯酸鹽，為氧化還原反應，只有Cl元素的化合價變化；
（5）由圖可知，D中Cl元素的化合價為+7價，B→A+C結合轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，結合圖中能量變化計算反應熱．

解答 解：（1）酸酐與對應酸中Cl元素的化合價相同，則Cl₂O是為HClO的酸酐，Cl₂O的結構為Cl-O-Cl，其電子式為，
故答案為：HClO；；
（2）a．氧化氯的分子式中O為負價，則非金屬性O大于Cl，故正確；                  
b．與金屬反應得電子的數目，不能比較非金屬性，故錯誤；
c．氣態氫化物的穩定性強的為水，則非金屬性O大于Cl，故正確；              
d．O元素不存在最高價氧化物對應水化物，故錯誤；
故答案為：ac；
（3）上表中相對分子質量是Cl₂O₇＞Cl₂O＞ClO₂，其沸點的變化不是Cl₂O₇＞Cl₂O＞ClO₂的原因是Cl₂O₇、Cl₂O、ClO₂結構不相似，不符合分子間作用力對沸點影響的變化規律，故答案為：Cl₂O₇、Cl₂O、ClO₂結構不相似，不符合分子間作用力對沸點影響的變化規律；
（4）ClO₂和堿溶液反應生成亞氯酸鹽（陰離子是ClO₂^-）和氯酸鹽，為氧化還原反應，離子反應為2ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O，Cl元素失去電子被氧化，則氧化產物為ClO₃^-，
故答案為：2ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O；ClO₃^-；
（5）由圖可知，D中Cl元素的化合價為+7價，則D為ClO₄^-；B→A+C結合轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，△H=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以該熱化學反應方程式為3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol，
故答案為：ClO₄^-；3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol． 

點評 本題考查物質的性質及反應原理，為高頻考點，把握物質的性質、發生的反應、反應熱計算等為解答的關鍵，側重元素化合物知識及反應原理的綜合考查，題目難度不大．