Question

【题目】氯及其氯的化合物，有广泛的应用。请回答下列问题：

（1）亚氯酸（HClO2）中氯元素的化合价是____，其电离方程式是______________，NaClO2溶液显_________(填“酸性”、“中性”、“碱性”)。

（2）①向新制饱和氯水中加适量CaCO3制取次氯酸，其反应的总的离子方程式是：_______。

②可用Cl2除去工业废水中CN- ，生成无污染的CO2和N2，写出反应的离子方程式：_____。

（3）CsICl2受热发生非氧化还原反应，则其受热分解的化学方程式是: ______________。

（4）ClO2是一种黄色极易爆炸的强氧化性气体，较安全的制备方法是：NaClO3+SO2+H2SO4—NaHSO4+ClO2（未配平），氧化剂与还原剂的物质的量之比是 _______。

（5）工业上高氯酸可由高氯酸钠和浓硫酸经复分解反应制备：NaClO4+H2SO4（浓）→NaHSO+HClO（易爆）。也可以用铜做阴极、铂做阳极，电解盐酸制备HClO4，写出阳极的电极反应式 ___________________________________________________ 。

Answer 1

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

【解析】试题分析：本题考查氯及其化合物的性质，涉及电离方程式的书写，盐类的水解，化学方程式和离子方程式的书写，氧化还原反应的分析，电极反应式的书写。

（1）亚氯酸中H元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价，根据正负化合价代数和为0，Cl元素的化合价为+3价。亚氯酸属于弱酸，电离方程式为HClO2H++ClO2-。NaClO2属于强碱弱酸盐，其水溶液由于ClO2-的水解呈碱性。

（2）①新制饱和氯水中存在反应：Cl2+H2OHCl+HClO，加入适量CaCO3消耗HCl：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，HCl浓度减小，Cl2与水的反应正向移动，制取HClO，将两反应相加消去HCl，得总反应的离子方程式为：2Cl2+CaCO3+H2O=Ca2++2Cl-+CO2↑+2HClO。

②CN-转化成无污染的CO2和N2，分析化合价，C元素的化合价由+2价升至+4价，N元素的化合价由-3价升至0价，则Cl2被还原成Cl-，写出反应：Cl2+CN-→Cl-+CO2↑+N2↑，根据得失电子守恒配平：5Cl2+2CN-→10Cl-+2CO2↑+N2↑，结合原子守恒和电荷守恒，写出离子方程式为：5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2↑+N2↑+8H+。

（3）Cl的非金属性强于I，在CsICl2中Cs、I、Cl的化合价依次为+1价、+1价、-1价，CsICl2受热发生非氧化还原反应，受热分解的化学方程式为CsICl2CsCl+ICl。

（4）在反应中Cl元素的化合价由NaClO3中+5价降至ClO2中+4价，NaClO3为氧化剂；S元素的化合价由SO2中+4价升至NaHSO4中+6价，SO2为还原剂；根据得失电子守恒，n（NaClO3）1=n（SO2）2，n（NaClO3）：n（SO2）=2:1，氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1。

（5）根据题意，电解时阳极为惰性电极Pt，Cl-被氧化成ClO4-，阳极电极反应式为：Cl--8e-+4H2O=ClO4-+8H+。