Question

8．二氧化氯（ClO₂）是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑，而且與Cl₂相比不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有潛在危害的有機(jī)氯代物．制備ClO₂的方法有多種，其中一種方法的化學(xué)方程式如下：
2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O
（1）該反應(yīng)的還原劑是H₂O₂，若反應(yīng)中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移，則產(chǎn)生的ClO₂氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L；
（2）用雙線橋法在下面的反應(yīng)式上標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目．2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O
（3）某溫度下，將Cl₂通入NaOH溶液中，反應(yīng)得到NaCl、NaClO、NaClO₃的混合液，經(jīng)測(cè)定ClO^-與ClO₃^-的濃度之比為1：3，則Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為4：1．

Answer 1

分析 （1）2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+2Na₂SO₄+2H₂O中，Cl元素的化合價(jià)降低，O元素的化合價(jià)升高，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，據(jù)此分析解答；
（2）Cl元素的化合價(jià)降低1價(jià)，O元素的化合價(jià)升高1價(jià)，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子；
（3）可以根據(jù)反應(yīng)物和生成物來書寫方程式，從反應(yīng)中找到被還原的氯元素即化合價(jià)降低的氯元素，被氧化的氯元素即化合價(jià)升高的氯元素，或者根據(jù)電子守恒來確定．

解答 解：（1）2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+2Na₂SO₄+2H₂O中，O元素的化合價(jià)升高，則H₂O₂為還原劑被氧化，Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為+4價(jià)，轉(zhuǎn)移1個(gè)電子，反應(yīng)中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移，則產(chǎn)生的ClO₂氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，該反應(yīng)中O元素的化合價(jià)升高，則H₂O₂為還原劑被氧化；
故答案為：H₂O₂；2.24；
（2）Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為+4價(jià)，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，其轉(zhuǎn)移電子的方向和數(shù)目為；
故答案為：．
（3）根據(jù)ClO^-與ClO₃^-的濃度之比1：3，由Cl到ClO^-，失去1個(gè)電子，由Cl到ClO₃^-，失去5個(gè)電子，一共失去1+3×5=16個(gè)電子；由Cl到Cl^-，得到1個(gè)電子，需要16個(gè)原子才能得到16個(gè)電子，所以，被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比=16：（1+3）=4：1，
故答案為：4：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)計(jì)算、概念以及化合價(jià)升降和電子轉(zhuǎn)移知識(shí)，難度中等，注意知識(shí)的歸納和梳理是關(guān)鍵，明確元素化合價(jià)的變化是解題的關(guān)鍵，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．