Question

【題目】二氧化氯（ClO2）可以除去工業(yè)污水中的氰化物，反應(yīng)的離子方程式為：2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-

完成下列填空：

（1）上述反應(yīng)所涉及元素的原子半徑由大到小的順序是___；其中原子核外有兩個(gè)未成對(duì)電子的元素有___。請(qǐng)比較碳和氮元素非金屬性強(qiáng)弱___（用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式表示）。

（2）二氧化氯還可以除去污水中的錳離子，請(qǐng)配平如下反應(yīng)：___。

ClO2+MnSO4+H2O→MnO2↓+HCl+H2SO4

若反應(yīng)中生成0.2molMnO2，則電子轉(zhuǎn)移___個(gè)。

（3）氯的另一種氧化物Cl2O每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，它的電子式為___。

（4）另一種處理含氰化物污水的方法是電解法，分析判斷CN-是在___極上（選填編號(hào)：①陰；②陽）被反應(yīng)成CO2和N2，判斷的依據(jù)是___。

Answer 1

【答案】Cl＞C＞N＞O C、O NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑ 2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4 0.4NA或2.408×1023 ② CN-被氧化成CO2和N2是失電子，電解時(shí)陽極發(fā)生失電子的氧化過程

【解析】

(1)2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-反應(yīng)中涉及的元素有Cl、O、C、N，根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律分析判斷原子半徑的大小的順序；根據(jù)四種元素原子的電子排布式分析判斷原子核外有兩個(gè)未成對(duì)電子的元素。硝酸的酸性大于碳酸，能夠說明氮的非金屬性大于碳，據(jù)此分析解答；

(2)根據(jù)化合價(jià)升降守恒配平方程式結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律計(jì)算；

(3)Cl2O每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則分子中存在兩個(gè)Cl-O共價(jià)鍵，據(jù)此分析書寫電子式；

(4)用電解法處理含氰化物污水，將CN-轉(zhuǎn)化為CO2和N2，根據(jù)化合價(jià)的變化結(jié)合電解原理分析解答。

(1)2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-反應(yīng)中涉及的元素有Cl、O、C、N，同一周期，自左而右，原子半徑逐漸減小，同一主族自上而下，原子半徑逐漸增大，原子半徑由大到小的順序?yàn)?/span>Cl＞C＞N＞O；四種元素原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p5、1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4，其中原子核外有兩個(gè)未成對(duì)電子的元素有C、O。氮的非金屬性大于碳，因?yàn)橄跛岬乃嵝源笥谔妓幔?/span>NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑，故答案為：Cl＞C＞N＞O；C、O；NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑；

(2)根據(jù)化合價(jià)升降守恒，ClO2+MnSO4+H2O→MnO2↓+HCl+H2SO4反應(yīng)中Cl由+4價(jià)降低為-1價(jià)，降低5，Mn由+2價(jià)升高到+4價(jià)，升高2，最小公倍數(shù)為10，配平得2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4；若反應(yīng)中生成0.2molMnO2，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，數(shù)目為0.4NA或2.408×1023，故答案為：2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4；0.4NA或2.408×1023；

(3)氯的另一種氧化物Cl2O每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則分子中存在兩個(gè)Cl-O共價(jià)鍵，電子式為，故答案為：；

(4)用電解法處理含氰化物污水，將CN-轉(zhuǎn)化為CO2和N2，則CN-被氧化成CO2和N2，失去電子，電解時(shí)陽極發(fā)生失電子的氧化過程，因此CN-是在陽極上被氧化，故答案為：②；CN-被氧化成CO2和N2是失電子，電解時(shí)陽極發(fā)生失電子的氧化過程。