Question

【題目】氯及其氯的化合物，有廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題：

（1）亞氯酸（HClO2）中氯元素的化合價(jià)是____，其電離方程式是______________，NaClO2溶液顯_________(填“酸性”、“中性”、“堿性”)。

（2）①向新制飽和氯水中加適量CaCO3制取次氯酸，其反應(yīng)的總的離子方程式是：_______。

②可用Cl2除去工業(yè)廢水中CN- ，生成無污染的CO2和N2，寫出反應(yīng)的離子方程式：_____。

（3）CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，則其受熱分解的化學(xué)方程式是: ______________。

（4）ClO2是一種黃色極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體，較安全的制備方法是：NaClO3+SO2+H2SO4—NaHSO4+ClO2（未配平），氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是 _______。

（5）工業(yè)上高氯酸可由高氯酸鈉和濃硫酸經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)制備：NaClO4+H2SO4（濃）→NaHSO+HClO（易爆）。也可以用銅做陰極、鉑做陽極，電解鹽酸制備HClO4，寫出陽極的電極反應(yīng)式 ___________________________________________________ 。

Answer 1

【答案】 +3價(jià) HClO2H++ClO2- 堿性 CaCO3＋2Cl2＋H2OCa2++2Cl—＋CO2↑＋2HClO 2CN- + 5Cl2 + 4H2O2CO2↑+ N2↑+ 10Cl- + 8H+ CsICl2CsCl+ICl 2:1 Cl－＋4H2O—8e-＝ ClO4－＋8H＋

【解析】試題分析：本題考查氯及其化合物的性質(zhì)，涉及電離方程式的書寫，鹽類的水解，化學(xué)方程式和離子方程式的書寫，氧化還原反應(yīng)的分析，電極反應(yīng)式的書寫。

（1）亞氯酸中H元素的化合價(jià)為+1價(jià)，O元素的化合價(jià)為-2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，Cl元素的化合價(jià)為+3價(jià)。亞氯酸屬于弱酸，電離方程式為HClO2H++ClO2-。NaClO2屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液由于ClO2-的水解呈堿性。

（2）①新制飽和氯水中存在反應(yīng)：Cl2+H2OHCl+HClO，加入適量CaCO3消耗HCl：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，HCl濃度減小，Cl2與水的反應(yīng)正向移動(dòng)，制取HClO，將兩反應(yīng)相加消去HCl，得總反應(yīng)的離子方程式為：2Cl2+CaCO3+H2O=Ca2++2Cl-+CO2↑+2HClO。

②CN-轉(zhuǎn)化成無污染的CO2和N2，分析化合價(jià)，C元素的化合價(jià)由+2價(jià)升至+4價(jià)，N元素的化合價(jià)由-3價(jià)升至0價(jià)，則Cl2被還原成Cl-，寫出反應(yīng)：Cl2+CN-→Cl-+CO2↑+N2↑，根據(jù)得失電子守恒配平：5Cl2+2CN-→10Cl-+2CO2↑+N2↑，結(jié)合原子守恒和電荷守恒，寫出離子方程式為：5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2↑+N2↑+8H+。

（3）Cl的非金屬性強(qiáng)于I，在CsICl2中Cs、I、Cl的化合價(jià)依次為+1價(jià)、+1價(jià)、-1價(jià)，CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，受熱分解的化學(xué)方程式為CsICl2CsCl+ICl。

（4）在反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)由NaClO3中+5價(jià)降至ClO2中+4價(jià)，NaClO3為氧化劑；S元素的化合價(jià)由SO2中+4價(jià)升至NaHSO4中+6價(jià)，SO2為還原劑；根據(jù)得失電子守恒，n（NaClO3）1=n（SO2）2，n（NaClO3）：n（SO2）=2:1，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1。

（5）根據(jù)題意，電解時(shí)陽極為惰性電極Pt，Cl-被氧化成ClO4-，陽極電極反應(yīng)式為：Cl--8e-+4H2O=ClO4-+8H+。