Cl2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途．25℃时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系，该体系中Cl2（aq）、HClO和ClO-分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图一所示．（1）已知HClO的

Question

Cl₂及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途．
25℃时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系，该体系中Cl₂（aq）、HClO和ClO^-分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图一所示．

（1）已知HClO的杀菌能力比ClO^-强，由图一分析，用氯气处理饮用水时，pH=7.5与pH=6时杀菌效果强的是___．氯气-氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为___．
（2）ClO₂是一种易爆炸的强氧化性气体，是一种良好的新型消毒剂．工业上可用Cl₂氧化NaClO₂溶液制取ClO₂，该反应的化学方程式为___．最近，科学家又研究出了在酸性溶液中用草酸钠（Na₂C₂O₄）还原氯酸钠制取ClO₂的方法，该反应的离子反应方程式为___．此法的优点是___．工业上还可用电解法制备ClO₂，在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO₃，然后与盐酸反应得到ClO₂．电解过程中NaClO₃在___极（填“阴”或“阳”）生成，生成ClO₃^-的电极反应式为___．
（3）一定条件下，在水溶液中 1mol Cl^-、1mol ClO_x^-（x=1、2、3、4）的能量大小与化合价的关系如图二所示．从能量角度看，C、D、E中最不稳定的离子是___（填离子符号）．B→A+D反应的热化学方程式为___（用离子符号表示）．

Answer 1

（1）HClO的杀菌能力比ClO^-强，则HClO含量越大其杀菌效果越好，根据图知，pH=6时HClO含量较高，所以pH=6时漂白效果较好，
含氯的物质存在平衡的状态为氯气和水反应，次氯酸电离平衡，液态氯气和气态氯气的平衡等，氯气-氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为Cl₂（aq）+H₂O⇌HClO+H⁺+Cl^-； HClO⇌H⁺+ClO^-，Cl₂（g）⇌Cl₂（aq），
故答案为：pH=6时；Cl₂（aq）+H₂O⇌HClO+H⁺+Cl^-，HClO⇌H⁺+ClO^-，Cl₂（g）⇌Cl₂（aq）；
（2）ClO₂是一种新的消毒剂，工业上可用Cl₂氧化NaClO₂溶液制取ClO₂，结合原则守恒和电子守恒写出该反应的化学方程Cl₂+2NaClO₂=2NaCl+2ClO₂，
在酸性溶液中用草酸钠（Na₂C₂O₄）还原氯酸钠制取ClO₂，同时生成二氧化碳，反应的离子方程式为C₂O₄^2-+2ClO₃^-+4H⁺═2ClO₂↑+2CO₂↑+2H₂O，
电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子失电子和水反应生成氯酸根离子和氢离子，电极反应式为Cl^--6e^-+3 H₂O=6H⁺+ClO₃^-，反应中生成的二氧化碳有稀释作用，大大提高了ClO₂生产及储存、运输的安全性，
故答案为：Cl₂+2NaClO₂═2NaCl+2ClO₂；C₂O₄^2-+2ClO₃^-+4H⁺═2ClO₂↑+2CO₂↑+2H₂O；反应中生成的二氧化碳有稀释作用，大大提高了ClO₂生产及储存、运输的安全性；阳； Cl^--6e^-+3H₂O=6H⁺+ClO₃^-；
（3）图象分析可知，能量越高越活泼，+3价的离子最活泼为ClO₂^-；
B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反应热=（64kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-116kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-116kJ/mol，
故答案为：ClO₂^-；3ClO^-（aq）=2Cl^-（aq）+ClO₃^-（aq）△H=-116kJ/mol．