Question

由于用氯氣對飲用水消毒，會使水中的有機物發(fā)生氯代，生成有機含氯化合物，對人體有害，世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止使用這種消毒方法，建議采用廣譜性具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯（ClO₂）．ClO₂極易爆炸，生產(chǎn)和使用時盡量用惰性氣體稀釋，避免光照、震動或加熱．
（1）在ClO₂分子中，氯元素的化合價是

 

．
（2）制備ClO₂的方法之一表述為：

 

KClO₃+

 

HCl（濃）=

 

KCl+

 

ClO₂↑+

 

Cl₂↑+

 

H₂O
①請完成該化學(xué)方程式并配平（系數(shù)填入框內(nèi)）
②濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是

 

（填編號）
A．只有還原性     B．還原性和酸性      C．只有氧化性       D．氧化性和酸性
③反應(yīng)中被氧化與被還原的氯原子的物質(zhì)的量之比為

 

；若產(chǎn)生0.1mol Cl₂，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為

 

mol．
（3）我國廣泛采用將干燥空氣稀釋的氯氣，通入填有固體氯酸鈉（NaClO₃）的柱內(nèi)制得ClO₂，二者物質(zhì)的量之比為2：1，表示該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

，
（4）在酸性溶液中，用草酸鈉（Na₂C₂O₄）還原NaClO₃也可制得ClO₂，表示這一反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：氧化還原反應(yīng)專題,元素及其化合物

分析：（1）ClO₂中氧元素化合價為-2價，化合物中正負化合價的代數(shù)和為0；
（2）①Cl元素的化合價由+5價降低為+4價，Cl元素由-1價升高為0，結(jié)合電子守恒和原子守恒分析；
②生成KCl體現(xiàn)酸性，生成氯氣時Cl元素的化合價升高；
③由反應(yīng)可知，1個Cl得到電子與1個Cl失去電子數(shù)目相同；結(jié)合Cl元素的化合價升高計算轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（3）NaClO₂、Cl₂以1：2反應(yīng)生成ClO₂，還生成NaCl；
（4）發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO₂、CO₂和水．

解答： 解：（1）ClO₂中氧元素化合價為-2價，Cl元素的化合價為0-（-2）×2=+4，故答案為：+4；
（2）①Cl元素的化合價由+5價降低為+4價，Cl元素由-1價升高為0，由電子守恒和原子守恒可知，反應(yīng)為2KClO₃+4HCl（濃）=2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：2；4；2；2；1；2；
②生成KCl體現(xiàn)酸性，生成氯氣時Cl元素的化合價升高體現(xiàn)其還原性，則體現(xiàn)鹽酸的酸性和還原性，故答案為：B；
③由反應(yīng)可知，1個Cl得到電子與1個Cl失去電子數(shù)目相同，則被氧化與被還原的氯原子的物質(zhì)的量之比為1：1，由Cl元素的化合價升高可知產(chǎn)生0.1mol Cl₂，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.1mol×2×（1-0）=0.2mol，故答案為：1：1；0.2；
（3）NaClO₂、Cl₂以2：1反應(yīng)生成ClO₂，還生成NaCl，該反應(yīng)為2NaClO₂+Cl₂=2ClO₂+2NaCl，故答案為：2NaClO₂+Cl₂=2ClO₂+2NaCl；
（4）發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO₂、CO₂和水，離子反應(yīng)為4H⁺+C₂O₄^2-+2ClO₃^-=2ClO₂↑+2CO₂↑+2H₂O，故答案為：4H⁺+C₂O₄^2-+2ClO₃^-=2ClO₂↑+2CO₂↑+2H₂O．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點，把握反應(yīng)中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重氧化還原反應(yīng)基本概念及轉(zhuǎn)移電子的考查，注意分析習(xí)題中的信息及知識遷移應(yīng)用，題目難度不大．