Question

元素周期表中ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。

23、三氟化溴（BrF₃）常用于核燃料生产和后处理，遇水立即发生如下反应：3BrF₃ +5H₂O → HBrO₃+ Br₂+ 9HF+ O₂ 。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，每生成2.24 LO₂（标准状况）转移电子数为__________。

24、在食盐中添加少量碘酸钾可预防缺碘。为了检验食盐中的碘酸钾，可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液。看到的现象是________________________，相应的离子方程式是_______________________。

氯常用作饮用水的杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO^－强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：

Cl₂(g)Cl₂(aq) ---------------①

Cl₂(aq)+ H₂OHClO + H⁺+Cl^－-----②

HClOH⁺+ ClO^－---------------③

其中Cl₂(aq)、HClO和ClO^－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。

25、写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式：K_i =_______，由图可知该常数值为_________。

26、在该体系中c(HClO) + c(ClO^－)_______c(H⁺)－c(OH^－)（填“大于”“小于”或“等于”）。

27、用氯处理饮用水时，夏季的杀菌效果比冬季______（填“好”或“差”），请用勒夏特列原理解释________________________________________________________________。

Answer

2:3 0.6NA 溶液变蓝 5I-+ IO3-+6 CH3COOH →3I2+ 3H2O + 6CH3COO- 10-7.5或 3.16×10-8 小于 差 温度升高，（溶解）平衡①逆向移动，Cl2(aq)浓度减少，使得（化学平衡）②逆向移动，c(HClO)减少，杀菌效果变差

【解析】

23．在反应3BrF3 +5H2O =HBrO3+ Br2+ 9HF+ O2中，3个BrF3 分子中，1分子是还原剂，2分子是氧化剂，另外5个水分子中也有2分子是还原剂，故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3；每生成为0.1molO2时，有0.2mol BrF3被还原转移电子数为0.6NA。

24．检验食盐中的碘酸钾，可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液后可看到溶液变蓝，是由于酸性条件下碘酸根离子被还原，碘离子被氧化生成碘单质的缘故，发生反应的离子方程式为：5I-+ IO3-+6 CH3COOH =3I2+ 3H2O + 6CH3COO-要注意醋酸为弱酸不可拆分。

25．反应③为电离平衡，故电离平衡常数为：K＝；图中显示在pH＝7.5时达到电离平衡，此时c(ClO－)＝c(HClO)，K＝c(H+)＝10-7.5；

26．在该体系中存在电荷守恒，即：c(OH－)+ c(ClO－) + c(Cl－)==c(H+)，可得c(ClO－) + c(Cl－)==c(H+)－c(OH－)，溶液中c(Cl－)大于c(HClO)，故c(HClO) + c(ClO－)小于c(H+)－c(OH－)；

27．用氯处理饮用水时，夏季的杀菌效果比冬季差，原因是依据勒夏特列原理，夏季温度高，溶解平衡逆向移动，Cl2(aq)浓度减少，使得反应②逆向移动，溶液中HClO的浓度减少，漂白效果降低。