Question

在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生反应的反应均为放热反应）．生成物中有三种

在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生反应的反应均为放热反应）．生成物中有三种含氯元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线如图所示．已知，生成ClO3-离子的反应为：6Ca（OH）2+6Cl2=5CaCl2+Ca（ClO3）2+6H2O．试回答：（1）t2时，Ca（ClO）2与Ca（ClO3）2的物质的量之和为______mol，该石灰乳中含有的Ca（OH）2的质量是______g．（2）据分析，生成Ca（ClO3）2的反应是由温度升高引起的，通过氯气的速度不同，ClO-和ClO3-的比例也不同．若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应后n(ClO?)n(ClO?3)将______2（填“＞”“＜”或“=”）；若n(ClO?)n(ClO?3)=a，则n（Cl-）=______mol（用含a的代数式来表示）．

Answer 1

（1）氢氧化钙和氯气反应的化学方程式为：2Ca（OH）₂+2Cl₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
6Ca（OH）₂+6Cl₂=5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O，
由表中数据可知，次氯酸根离子的物质的量是4mol，说明生成的次氯酸钙的物质的量是2mol，反应的氢氧化钙的物质的量是4mol；
氯酸根离子的物质的量是2mol，说明生成的氯酸钙的物质的量是1mol，反应的氢氧化钙的物质的量是6mol，因此t₂时，Ca（ClO）₂与Ca（ClO₃）₂的物质的量之和为3mol；
氢氧化钙的物质的量是10mol，质量为：74g/mol×10mol=740g．
故填：3；740．
（2）若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应放热速率加快，温度升高得快，生成氯酸钙的速率加快，导致生成的次氯酸根离子和氯酸根离子的物质的量之比小于2；
假设n（ClO₃^-）=x，
则x+5x+ax+ax=20，
x=

10

3+a

，
n（Cl^-）=

50

3+a

+

10a

3+a

=

10(a+5)

a+3

，

故填：＜；

10(a+5)

a+3

．