Question

【題目】在實驗室中，可以有如下兩種方法制備二氧化氯(ClO2)，回答下列問題

Ⅰ.

Ⅱ.

(1)NaClO3中Cl的化合價為______________。

(2)Ⅰ中還原產(chǎn)物是______________。

(3)Ⅱ的離子方程式為__________________________________________，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_____________L。

(4)二氧化氯是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑。“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力(得失電子數(shù))相當(dāng)于多少克C12的氧化能力(Cl均轉(zhuǎn)化為Cl-)。ClO2的有效氯含量為_________________(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))

Answer 1

【答案】+5 ClO2 2ClO3-+H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O 2.24 2.63g

【解析】

根據(jù)正負化合價代數(shù)和為0計算；根據(jù)氧化還原反應(yīng)的概念結(jié)合元素的化合價變化分析判斷；結(jié)合電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目計算；根據(jù)電子守恒規(guī)律計算。

(1)NaClO3中Na為+1價，O為-2價，由正負化合價代數(shù)和為0可知Cl的化合價為+5價；

(2)Ⅰ中Cl元素從+5價降為+4價，從-1價升高為0價，則還原產(chǎn)物是ClO2；

(3)Ⅱ的離子方程式為2ClO3-+H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O，反應(yīng)中Cl元素從+5價降為+4價，則每生成1molClO2轉(zhuǎn)移1mol電子，現(xiàn)反應(yīng)中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生的ClO2氣體的物質(zhì)的量為0.1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L；

(4) 根據(jù)有效氯定義，1gClO2的物質(zhì)的量為mol，已知ClO2～Cl-～5e-，則轉(zhuǎn)移電子為mol，已知Cl2～2Cl-～2e-，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知氯氣的物質(zhì)的量為×mol，則氯氣的質(zhì)量為×mol×71g/mol=2.63g。