Question

将一定量的Cl₂通入一定浓度的苛性钠溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO^-和ClO₃^-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如下图。下列说法不正确的是    （    ）

A．苛性钠溶液中NaOH的物质的量是0.09mol

B．ClO₃^—的生成与通入氯气的量的多少无关

C．反应中转移电子的物质的量是0.21mol

D．在酸性条件下ClO^-和Cl^-可生成Cl₂

Answer

A

【解析】

试题分析：在Cl2与NaOH反应中，反应产生ClO-、ClO3-，氯元素的化合价都是升高，则一定还有元素化合价降低的Cl-，在反应开始时，发生反应：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，该反应是放热反应，反应放出的热量使溶液的温度升高，这时发生反应：3Cl2+6NaOH＝5NaCl+NaClO3+3H2O，当反应进行完全时，根据图像中产生的物质的物质的量关系可知反应的总方程式是15Cl2+30NaOH＝21NaCl+ 6NaClO +3NaClO3+ 15H2O，A、根据图像可知：反应产生n（NaClO）=0．06mol，n（NaClO3）=0．03mol，根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知n（NaCl）= 0．06mol×1+0．03mol×5= 0．21mol，根据元素守恒n（NaOH）= n（NaCl）+ n（NaClO）+ n（NaClO3）= 0．21mol+0．06mol+0．03mol=0．30mol，A错误；B、ClO3－的生成是由于氯气与NaOH发生反应放出热量使溶液的温度升高引起，与Cl2的物质的量的多少无关，B正确；C、根据氧化还原反应中电子转移数目相等，可知反应中转移电子的物质的量是0．21mol，C正确；D、次氯酸根离子中氯元素是＋1价，氯离子中氯元素是－1价，因此在酸性条件下ClO－和Cl－发生反应产生氯气，D正确，答案选A。

【考点定位】考查氧化还原反应的计算的有关知识。

【名师点晴】得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。许多有关化学反应的计算，如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的，常见的守恒关系有：①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒；②电解质溶液中的电荷守恒；③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等；④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式，运用关系式法等计算技巧巧妙解题。