Question

卤素元素是非金属性很强的一类元素，能形成多种物质。

（1）氯气能氧化许多种还原剂，同时在适当条件下又可发生自身氧化还原反应。

①将足量的氯气通入到H₂S溶液中，再向所得的溶液中加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液可得到白色沉淀，写出前一个反应的离子方程式___________________________________。

②将0.1molCl₂缓慢通入到amL、浓度为2mol/L的KOH溶液中，二者恰好反应完，测得溶液c(ClO^－):c(ClO₃^－):c(Cl^－)=2:1:7，则a=_________。

（2）KClO₃是一种重要的氧化剂，工业上制备KClO₃的方法之一如下：

①写出电解时反应的化学方程式_____________________________________________。

②相同温度下，两种氯酸盐的溶解度相对大小：NaClO₃_____KClO₃（填“＞”或“＜”）。

③KClO₃在MnO₂的催化作用下加热分解生成氧气的反应历程如下，请补上空白处：

2KClO₃＋2MnO₂ 2KMnO₄＋Cl₂↑＋O₂↑，2KMnO₄ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，

K₂MnO₄ + Cl₂＝O₂↑+______________+_______________。

反应结束后将固体混合物分离开的主要操作是________________________。

（3）已知Cl₂O是酸性氧化物，将Cl₂O通入到水中可得到一种酸性溶液，请写出该溶液具有的除酸性外的一种化学性质___________________。若将该气体通入到NaOH溶液中恰好完全反应，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________________。

（4）有同学计划用2L的食盐水将AgCl固体中所含有的1molAg₂CO₃转化为AgCl，列式求出此转化的平衡常数__________________________（已知K_sp(AgCl)=1.8×10^－10、K_sp(Ag₂CO₃)=8.4×10^－12）。

Answer

4Cl2+H2S+4H2O=10H++SO42－+8Cl－ 100 NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ ＞ 2KCl MnO2 溶解、过滤、洗涤、蒸发结晶 漂白性或强氧化性等 c(Na+)＞c(ClO－)＞c(OH－)＞c(H+) 2.6×108

【解析】

（1）①由实验现象知H2S被氯气氧化为SO42－，由此可写出相应的离子方程式：4Cl2+H2S+4H2O=10H++SO42－+8Cl－；

②由于Cl2与KOH溶液反应后生成了三种盐KCl、KClO3、KClO，故n(K+)=2n(Cl2)=0.2mol，因此a=100mL。

（2）①由流程图知，电解NaCl溶液时得到NaClO3溶液，氯元素的化合价升高，阴极上是氢离子得到电子转化为氢气，相应的电解方程式为NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。

②由于钠盐、钾盐均可溶于水，向NaClO3溶液中加入KCl后得到KClO3，由此可知KClO3的溶解度比NaClO3的溶解度小。

③由于MnO2是催化剂，最终产物是KCl与氧气，故第三步应该有KCl、MnO2生成，由此可确定第三步的化学方程式。混合物中的KCl易溶于水而MnO2不溶于水，故可采用先溶解、再过滤并洗涤固体MnO2，然后蒸发除去水得到KCl固体的方法将二者分离开。

（3）由题目所给出的信息知Cl2O可以与水反应生成HClO，与NaOH溶液反应生成NaClO，HClO溶液具有强氧化性、漂白性；NaClO是强碱弱酸盐，由此可确定离子浓度的相对大小为c(Na+)＞c(ClO－)＞c(OH－)＞c(H+)。

（4）Ag2CO3+2Cl−2AgCl+CO32－，K====2.6×108