Question

12．將一定量的氯氣通入30mol，濃度為10.00mol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱少許時間后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO₃共存體系．下列判斷正確的是（　　）

• A． 若反應中轉移的電子為n mol，則0.15＜n＜0.25
• B． n（Na⁺）：n（Cl^-） 可能為7：3
• C． 與NaOH反應的氯氣一定為0.15 mol
• D． n（NaCl）：n（NaClO）：n（NaClO₃）可能為11：2：1

Answer 1

分析 A．利用極限法解答，根據方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產物只有NaClO，轉移電子數最少，氧化產物只有NaClO₃，轉移電子數最多；
B．根據方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大為2：1，當氧化產物為NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小為6：5；
C．由于反應后體系中沒有NaOH，故氫氧化鈉反應完，根據鈉元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃），再根據氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）；
D．令n（NaCl）=11mol，n（NaClO）=2mol，n（NaClO₃）=1mol，根據電子轉移守恒驗證判斷．

解答 解：A．根據方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產物只有NaClO，轉移電子數最少，為0.3mol×$\frac{1}{2}$×1=0.15mol，氧化產物只有NaClO₃，轉移電子數最多，為0.3mol×$\frac{5}{6}$×1=0.25mol，則0.15＜n＜0.25，故A正確；
B．根據方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化產物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大為2：1，當氧化產物為NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小為6：5，故6：5＜n（Na⁺）：n（Cl^-）＜2：1，7：3＞2：1，故B錯誤；
C．由于反應后體系中沒有NaOH，故氫氧化鈉反應完，根據鈉元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.03L×10mol/L=0.3mol，根據氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.3mol，故參加反應的氯氣n（Cl₂）=0.15mol，故C正確；
D．令n（NaCl）=11mol，n（NaClO）=2mol，n（NaClO₃）=1mol，生成NaCl獲得的電子為11mol×1=11mol，生成NaClO、NaClO₃失去的電子為2mol×1+1mol×5=7mol，得失電子不相等，故D錯誤；
故選AC．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發生的反應及電子、原子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意守恒法應用，題目難度不大．