Question

17．（1）KClO₃與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)：KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O，
該反應(yīng)中被氧化的元素和被還原的元素的質(zhì)量之比為5：1．
轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl₂13.44 L．
（2）與Cl₂相比較，ClO₂處理水時(shí)被還原成Cl^-，不生成有機(jī)氯代物等有害物質(zhì)．工業(yè)上用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備ClO₂反應(yīng)：NaClO₂+HCl→ClO₂↑+NaCl+H₂O
寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式5NaClO₂+4HCl=4ClO₂↑+5NaCl+2H₂O．生成0.2mol ClO₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2 mol．
（3）取體積相同的KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液，分別通入足量氯氣，當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)，三種溶液消耗氯氣的物質(zhì)的量相同，則KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液的物質(zhì)的量濃度之比為6：3：2．如果向FeBr₂ 溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl₂，該反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．

Answer 1

分析 （1）在KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O的反應(yīng)中，根據(jù)化合價(jià)不交叉的原則，KClO₃中+5價(jià)的氯元素降為0價(jià)，HCl中氯元素升為0價(jià)，氯化鉀中的氯元素來(lái)自鹽酸，所以KClO₃是氧化劑、部分HCl是還原劑，氧化劑被還原、還原劑被氧化，據(jù)此分析解答；
（2）ClO₂處理水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)，NaClO₂→ClO₂，+3價(jià)的氯元素化合價(jià)升高到+4價(jià)，NaClO₂→NaCl，+3價(jià)的氯元素的化合價(jià)降低到-1價(jià)，由得失電子守恒分析；
（3）根據(jù)通入足量氯氣，當(dāng)反應(yīng)恰好完全時(shí)，三種溶液消耗氯氣的物質(zhì)的量相同，則KI、Na₂SO₃、FeBr₂失去的電子數(shù)相等，又溶液的體積相同，則濃度之比等于物質(zhì)的量之比；向FeBr₂ 溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl₂，先與亞鐵離子反應(yīng)，再與溴離子反應(yīng)．

解答 解：（1）根據(jù)化合價(jià)不交叉的原則，在KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O的反應(yīng)中，KClO₃中+5價(jià)的氯元素降為0價(jià)，該氯原子為被還原的氯原子，HCl中氯元素升為0價(jià)，該氯原子為被氧化的氯原子，氯化鉀中的氯元素來(lái)自鹽酸，則被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)的Cl為5，
所以KClO₃是氧化劑、部分HCl是還原劑，氧化劑被還原、還原劑被氧化，被氧化和被還原的元素都是Cl元素，其質(zhì)量之比等于其物質(zhì)的量之比=5：1；
反應(yīng)中轉(zhuǎn)移5mol電子生成3mol氯氣，則轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl₂為0.6mol，其體積為13.44 L；
故答案為：5：1；13.44；
（2）ClO₂處理水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)，NaClO₂→ClO₂，+3價(jià)的氯元素化合價(jià)升高到+4價(jià)，NaClO₂→NaCl，+3價(jià)的氯元素的化合價(jià)降低到-1價(jià)，由得失電子守恒可知，方程式為5NaClO₂+4HCl=4ClO₂↑+5NaCl+2H₂O；生成4molClO₂，轉(zhuǎn)移電子4mol，生成0.2mol ClO₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol；
故答案為：5NaClO₂+4HCl=4ClO₂↑+5NaCl+2H₂O；0.2；
（3）因KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液，分別通入足量氯氣均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)恰好完全時(shí)，三種溶液消耗氯氣的物質(zhì)的量相同，則KI、Na₂SO₃、FeBr₂失去的電子數(shù)相等，
設(shè)KI、Na₂SO₃、FeBr₂的物質(zhì)的量分別為x、y、z，由失去的電子數(shù)相等可知，
x×（1-0）=y×（6-4）=z×（3-2）+z×2×（1-0），解得x：y：z=6：3：2；
向FeBr₂ 溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl₂，先與亞鐵離子反應(yīng)，再與溴離子反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；
故答案為：6：3：2；2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)，題目涉及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、方程式的書(shū)寫(xiě)等，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，明確元素化合價(jià)是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．